[发明专利]一种适应空间X射线源定位精度分析方法

说明书

一种适应空间X射线源定位精度分析方法，首先分解得到卫星对宇宙X射线源定位精度影响因素，并分为随机误差、系统误差，然后根据系统误差计算高能望远镜探测器、中能望远镜探测器、低能望远镜探测器对未知X射线源定位精度，最后确定得到未知X射线源定位精度。

技术领域

本发明设计一种宇宙空间X射线源的定位精度分析方法，适用于应用准直器型X射线望远镜的航天器在轨对未知X射线源位置确定精度的分析方法，尤其适合多波段联合观测X射线天文观测卫星对未知空间X射线源定位精度分析。

背景技术

空间X射线起源于天体上的高能物理过程，与高温、高密度、强磁场、强引力场等极端物理条件相关，是研究黑洞、中子星等天体性质的主要手段。地球大气会吸收X射线，所以对天体的X射线观测只能在大气之上进行。人类发现的第一个黑洞，天鹅座X-1，就是通过X射线探测到的。“1965年日本学者小田率先提出一种利用准直器型探测器定位天空中X射线源的方法，次年便将探测器发射上天，测得了第一个宇宙X射线源的位置”于是NASA立即认识到它的重要意义，4年后便将第一颗天文卫星Uhuru送入太空，实现了X射线巡天的开拓。因此，在X射线天体观测领域，发现和定位新的宇宙X射线源是重要工作之一。

硬X射线调制望远镜卫星一项重要工作就是对银河系巡天的工作，可能会发现一批以黑洞和中子星为主的新的天体源。因此，硬X射线调制望远镜卫星对发现新的X射线源和定位新X射线源的位置对科学任务的实现具有重要意义。

对于对地遥感卫星的定位精度主要依靠地面控制点和像点实现。但对于空间X射线受到大气吸收等条件限制则无法使用地面参照物实现对空间X射线观测卫星进行定位。

空间X射线源定位涉及空间X射线成像技术、卫星指向精度、稳定度、卫星平台结构稳定度等多种因素。

硬X射线成像技术。目前世界主要是聚焦型成像技术和编码板型成像技术，其中聚焦型主要在中低能段，编码板型主要在中高能段，但其方法均技术复杂、造价昂贵。我国学者李惜碚和同事提出了一种新的成像技术—直接解调方法。该方法可以使用便宜的仪器，得出更高图像分辨率。

在卫星平台技术方面，主要通过提高对卫星指向精度、稳定度以及卫星结构稳定性等方面要求，期望提高卫星对X射线源的定位精度，因此会大幅提高卫星的难度和成本。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种适应空间X射线源定位精度分析方法，针对准直型望远镜对空间X射线源定位精度低、影响因素多导致的卫星对宇宙X射线源定位精度低的情况，可解决非位置敏感准直型X射线望远镜卫星对宇宙空间X射线源定位精度分析问题，同时也可为空间直接成像类X射线探测卫星对宇宙空间X射线源定位精度分析参考使用。

本发明的技术解决方案是：一种适应空间X射线源定位精度分析方法，包括如下步骤：

(1)分解得到卫星对宇宙X射线源定位精度影响因素，并分为随机误差、系统误差；

(2)根据系统误差计算高能望远镜探测器、中能望远镜探测器、低能望远镜探测器对未知X射线源定位精度；

(3)确定得到未知X射线源定位精度分析。

所述的系统误差包括安装测量误差δ_calib、在轨结构变形误差δ_syn5、高能望远镜探测器图像重建误差δ_{i_re_HE}、中能望远镜探测器图像重建误差δ_{i_re_ME}、低能望远镜探测器图像重建误差δ_{i_re_LE}。

所述的安装测量误差δ_calib包括星敏基准镜与载荷基准镜对准测量误差、星敏光轴与基准镜引出测量误差、载荷主光轴与基准镜引出测量误差、力学和重力造成的结构变形、星敏陀螺定姿误差。