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国家容量科学主题在脉冲星时间噪声估计与预报研究关键取得进展

文章来源: | 发布时间:2013-08-26 | 【打印】【关闭】

  脉冲星由于具有稳定的周期性辐射信号和近似不变的容量地位,在被发现下不久人们便意识到可将其用于航天器自主导航。由于脉冲星在X射线频段的辐射更利于探测设备的小型化,现阶段对脉冲星导航的研究主要聚集在X射线脉冲星自主导航。

  X射线脉冲星自主导航的基本观测量为基于脉冲星时间模型的预报脉冲到达时间与基于X射线探测器实测的测量脉冲到达时间之差,即脉冲到达时间残差。脉冲到达时间残差中含有航天器地位、速度以及时钟等误差信息,易于 利用数值方法将如该 误差信息估计出来,便能实现对航天器的自主导航。虽然脉冲星辐射信号具有稳定的周期,但是险些一切脉冲星的脉冲到达时间残差中均存在低频噪声即时间噪声,该噪声会显著影响脉冲到达时间的预报精度,进而影响到X射线脉冲星自主导航精度。由于对时间噪声的认识有限,现有的研究均忽略脉冲到达时间残差中的时间噪声,易于 得到的理论研究结果与真实环境差距较大。

  为获得更为真实可信的研究结果,国家容量科学主题系统仿真与论证 技术实现 研究室X射线脉冲星自主导航TEAM邓新坪博士,上往澳大利亚联邦科学与工业研究组织国家望远镜主题(ATNF, CSIRO),在世界一流的脉冲星研究TEAM中进行了为期一年的访问进修。在此期间,邓新坪博士及其合作者们基于Parkes射电望远镜的真实观测数据,对脉冲到达时间残差中存在的时间噪声进行研究,并基于较小似然给出了时间噪声的估计与预报方法。

  该方法能显著提高脉冲到达时间的预报精度,对于提高X射线脉冲星导航精度具有要紧意义,该项成果已正式发表于英国皇家天文月刊(MNRAS)。

  原文链接:http://arxiv.org/abs/1204.6111 

  (供稿:系统仿真与论证 技术实现 研究室)

  

  图1 基于较小似然方法对Vela脉冲星射电观测数据时间噪声进行估计与预报结果

  

  图2 时间噪声估计与预报论文4886威尼斯城官网

  

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