[发明专利]脉冲星导航变封装段的轮廓恢复方法

权利要求书

1.脉冲星导航变封装段的轮廓恢复方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤S1：光子数据质心修正，具体是：基于时间转换模型，将脉冲星观测间隔内的全部光子到达时间序列转换为光子传播到达太阳系质心处的时间；

步骤S2：脉冲星信号周期搜索，具体是：变化不同的试验周期进行历元折合，通过检验函数，得到脉冲星信号的最佳折合周期；

步骤S3：光子数据相位信息计算，具体是：根据脉冲星信号的相位传播模型，计算观测间隔内全部光子数据的相位信息，并取余数，保留各光子相位信息的小数部分；

步骤S4：变封装段轮廓折叠，得到恢复后的脉冲轮廓，具体是：光子相位信息排序；封装段信息计算，设置轮廓恢复封装段数，计算每个封装段中所包含的光子数，利用各封装段中的首尾光子的相位信息计算封装段宽度；恢复轮廓坐标取各封装段的中值点，并计算相应的轮廓高度系数；根据计算得到的封装段信息恢复变封装段脉冲轮廓。

2.根据权利要求1所述的轮廓恢复方法，其特征在于，所述封装段为在一个脉冲周期内划分而成在历元折合过程中的光子存储空间，通过统计封装段中的光子数，恢复累积的脉冲轮廓。

3.根据权利要求2所述的轮廓恢复方法，其特征在于，所述步骤S1中的时间转换模型如下：

其中，t_SSB是光子传播到达太阳系质心的时间，t_sc是令航天器处探测到光子的时间，n是脉冲星位置矢量，r_sc是航天器相对于太阳系质心的位置矢量，c是光速，D₀是脉冲星在恢复基点时刻t₀时的位置，b是太阳系质心相对于太阳质心的位置矢量，p_k是航天器相对于第k颗行星的位置矢量，μ_k为第k颗行星的引力常数，N_S为考虑影响的行星总数。

4.根据权利要求2所述的轮廓恢复方法，其特征在于，所述步骤S2中的检验函数根据卡方检验构建，所述检验函数表达式如下：

其中，为各封装段的平均光子数，N_b为轮廓恢复的封装段数，χ²为检验函数；c_i是第i个封装段内的光子总数；

χ²的最大值对应的折合周期为脉冲星信号的最佳折合周期，表达式如下：

其中为脉冲星信号的最佳折合周期。

5.根据权利要求4所述的轮廓恢复方法，其特征在于，所述步骤S3中的相位传播模型如下：

其中，t表示任意光子到达太阳系质心的时间，f₀、f₁、f₂分别表示t₀时刻脉冲星信号自转频率、自转频率一阶导数和自转频率二阶导数，在仅考虑周期的情况下，

6.根据权利要求5所述的轮廓恢复方法，其特征在于：

步骤S401，光子相位信息排序，具体是：将所述步骤S3获得的光子相位信息取余数操作，并按照从小到大的顺序对取余数后的光子相位信息进行排序；

步骤S402，封装段信息计算，具体是：通过贝叶斯信息准则估计脉冲星信号轮廓折叠的理论最佳封装段数，对每个封装段中所包含的光子数进行计算，并从排序后的光子相位信息序列里将相应光子填充进每个封装段中，利用填充入各封装段中的首尾光子的相位信息计算封装段宽度；

步骤S403，计算恢复脉冲轮廓坐标，具体是：根据步骤S402计算得到的封装段信息计算恢复轮廓坐标，所述恢复轮廓坐标取各封装段内光子相位信息的中值点，并计算相应的轮廓高度系数统计各封装段内累计光子数；

步骤S404，绘制恢复后的脉冲轮廓，具体是：根据步骤S403计算出的恢复轮廓坐标绘制恢复后的脉冲轮廓图。