基于快速最大似然估計的脈沖星時間延遲測量方法.pdf

1、脈沖星是一種快速旋轉(zhuǎn)的磁化中子星，其輻射信號具有極其穩(wěn)定的周期性，被譽為自然界最穩(wěn)定的天然時鐘。根據(jù)這一特點，X射線脈沖星能夠為近地軌道、深空探測和星際飛行的航天器提供全天時、全天候、高精度的導(dǎo)航參數(shù)信息，滿足航天器在深空探測和星際飛行中的高精度自主導(dǎo)航和控制需求。因此，X射線脈沖星導(dǎo)航在自主導(dǎo)航方面具有廣泛的工程應(yīng)用價值，日益成為國內(nèi)外研究的熱點領(lǐng)域。
　　在X射線脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)（X-ray Pulsar-based Navig

2、ation,XPNAV）中，脈沖光子到達時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)測量是關(guān)鍵技術(shù)之一，其測量精度決定了航天器測速、定位和定時的精度。TDOA的測量精度主要取決于脈沖星測量脈沖輪廓與標準脈沖輪廓之間的時間延遲測量精度。因此，本文針對脈沖星時間延遲測量，研究了一種快速最大似然估計（Fast Maximum Likelihood,FML）時間延遲測量方法，該方法通過歷元折疊提取脈沖星脈沖輪廓，再建

3、立似然函數(shù)，最后通過求最大似然函數(shù)得到X射線脈沖星脈沖輪廓時間延遲量。本文通過縮小標準脈沖輪廓相位間隔對快速最大似然估計進行改進，改進后的方法使標準脈沖輪廓包含更多的相位信息，進一步提高脈沖星時間延遲量的測量精度。
　　基于美國羅希X射線時變探測器(RXTE)觀測到的脈沖星實測數(shù)據(jù)，從觀測時間、相位間隔、Shapiro延遲項、Doppler效應(yīng)和運算量等方面，對FML算法進行了仿真實驗，并與頻域Taylor FFT算法進行比較。實