航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaFeb.152023Vol.44No.3ISSN1000-6893CN11-1929/V527451-1X射线脉冲星导航方法研究综述郑伟1，*，王禹淞1，姜坤2，王奕迪11．国防科技大学空天科学学院，长沙4100732．北京跟踪与通信技术研究所，北京100094摘要：X射线脉冲星导航技术是一种新兴的、有潜力的航天器自主导航技术。作为导航参考源，脉冲星的自转长期稳定性极佳。因此，X射线脉冲星导航在深空探测、星座自主导航以及时间基准自主维持等领域具有较大优势。首先，对X射线脉冲星导航的背景意义进行了简要介绍。其次，介绍了X射线脉冲星导航2个方面的关键技术：面向导航的脉冲星数据处理技术以及脉冲星导航理论的研究进展。再次，总结了现有的以及未来可能的X射线脉冲星导航应用体制。最后，展望了X射线脉冲星导航技术的发展趋势，并对全文进行了总结。关键词：X射线脉冲星；脉冲星导航；脉冲星数据处理；导航滤波算法；系统误差补偿中图分类号：V448.22+4文献标识码：A文章编号：1000-6893（2023）03-527451-17脉冲星是一种高速旋转的中子星，是大质量恒星在其生命末期引发超新星爆炸的产物［1］。如图1所示［2］，脉冲星的自转轴与磁轴不重合，其两个磁极同时向外辐射电磁辐射束。当脉冲星的辐射束扫过观测者时，观测者就可以接收到来自脉冲星的信号，就如同海上航行的船舶接收灯塔的信号一样。因此，脉冲星也被称作“宇宙中的灯塔”。脉冲星的自转周期具有极好的长期稳定性，一些毫秒脉冲星的稳定性可以与原子钟相媲美。另外，脉冲星在许多情况下可以同时在不同波段被观测到，如光学、射电、X射线和γ射线等［3］。由于X射线辐射很容易被小面积的探测器探测到，可以利用脉冲星辐射的X射线信号进行航天器自主导航，这种导航方式被称作X射线脉冲星导航（X-rayPulsar-basedNavigation，XPNAV）。与目前主要通过测量天体方向信息的天文导航相比，X射线脉冲星导航利用了脉冲星的时间信息，因此其导航性能受脉冲星与航天器之间自转轴磁极磁极X射线束X射线束磁场线中子星图1脉冲星的自转模型［2］Fig.1Rotationmodelofpulsar［2］http://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn引用格式：郑伟，王禹淞，姜坤，等.X射线脉冲星导航方法研究综述［J］.航空学报，2023，44（3）：527451.ZHENGW，WANGYS，JIANGK，etal.OverviewofX-raypulsar-basednavigationmethods［J］.ActaAeronauticaetAstronauticaSinica，2023，44（3）：527451（inChinese）.doi：10.7...
