X射線脈沖星可以為深空乃至近地航天器提供全源、自主、高精度的導(dǎo)航服務(wù).對近地航天器而言,由于中心天體的遮擋,脈沖星信號并非全程可見,所以X射線脈沖星的可見性成為近地導(dǎo)航應(yīng)用中挑選脈沖星的關(guān)鍵因素,也是脈沖星導(dǎo)航的首要工作.本文對挑選出的30顆X射線脈沖星在北斗系統(tǒng)7個軌道面上的可見性進(jìn)行了仿真分析,得出了一天內(nèi)可見脈沖星數(shù)量的變化情況以及一年內(nèi)太陽、地球和月球遮擋的仿真結(jié)果,總結(jié)了影響脈沖星可見性的天體的遮擋規(guī)律,為利用脈沖星對北斗衛(wèi)星進(jìn)行自主定軌和守時提供了數(shù)據(jù)支持.

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圖7 軌道高度35786 km可見性

圖621528km軌道高度可見性3X射線脈沖星數(shù)據(jù)源選取及仿真流程

圖8 脈沖星可見性分析流程圖

近年來射電脈沖星巡天研究十分活躍，發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)目迅速增加，目前已知脈沖星數(shù)目多達(dá)2525顆[13]．可用于導(dǎo)航的X射線脈沖星的優(yōu)選準(zhǔn)則包括精確的脈沖星位置矢量、高信噪比的脈沖輪廓、高精度的脈沖計時模型、較高的X射線輻射流量、較短的脈沖周期、尖銳的脈沖形狀以及長期的周期穩(wěn)定性等[....

圖1 天體遮擋平面幾何關(guān)系示意圖

在實際應(yīng)用中，航天器的位置一般都是相對于地球來說的，因此在計算除地球以外的其它天體(日、月等)對脈沖星的遮擋情況時，需要把航天器相對于地球的位置矢量轉(zhuǎn)化成相對于該目標(biāo)天體的位置矢量，轉(zhuǎn)換的幾何關(guān)系如圖2所示．圖2航天器位置矢量轉(zhuǎn)換示意圖

圖2 航天器位置矢量轉(zhuǎn)換示意圖

圖1天體遮擋平面幾何關(guān)系示意圖其中:rE/S是地球相對與太陽系質(zhì)心的位置矢量;rSC/E是航天器相對于地球的位置矢量;rO/S是其它天體相對于太陽系質(zhì)心的位置矢量;rSC/O是航天器相對于其它天體的位置矢量，則:

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