[发明专利]轨道动力学辅助动态脉冲星信号的处理方法

摘要

本申请公开了一种轨道动力学辅助动态脉冲星信号的处理方法，包括步骤根据脉冲星的自转频率和方向矢量、航天器在ti时刻相对于太阳的预估位置，计算ti时刻的脉冲星预估相位；在频率系数的阶数K设为1后，根据航天器接收到的光子相位和ti时刻的脉冲星预估相位计算ti时刻的航天器探测相位；通过脉冲星流量速率、噪声流量速率和观测时段内收到的光子个数，计算得到初相；根据初相、航天器相对于太阳的预估速度，计算t0时刻的脉冲到达时间。本发明提出的方法是在考虑航天器的轨道运动的前提下提出，可操作性强，更具有实用性。

主权项

一种轨道动力学辅助动态脉冲星信号的处理方法，包括步骤：A、根据公式I计算ti时刻脉冲星的预估相位φpre(ti)：φpre(ti)=fscn·(r~(ti)-r~(t0))---I]]>其中，fs为脉冲星的自转频率，c为光速，n为脉冲星的方向矢量，为航天器在ti时刻相对于太阳的预估位置，t0为观测时段的起点；B、频率系数的阶数K设定为1；C、根据公式II计算ti时刻的航天器探测相位φdet(ti)：φdet(ti)=φ0+Σk=1Kfdy(k)(ti-t0)k+φpre(ti)---II]]>其中，φdet(ti)为航天器接收到的光子相位，φ0为光子序列的初相，为第k项频率系数；φpre(ti)为预估相位；D、通过求公式III的最值，计算初相φ0和第k项频率系数LLF=Σi=1MΣk=1Kln(λ(φdet(ti;φ0,fdy(k))))---III]]>其中，M为观测时段内收到的光子个数；公式III中的λ(t)表达公式为λ(t)＝αh(φdet(t))+β   IV在公式IV中，α为脉冲星流量速率，β为噪声流量速率，h(·)为脉冲星的轮廓函数；E、根据公式V计算t0时刻的脉冲到达时间T0：T0=φ0[fs+fdy(1)+fscn·v~(t0)]-1---V]]>其中，为t0时刻的航天器相对于太阳的预估速度。步骤D包括以下步骤：D1、(t0 tf)之间，M个光子到达的概率为：Pr[K;t0tf]=(∫t0tfλ(t)dt)Mexp(-∫t0tfλ(t)dt)M!]]>其中，λ(t)＞0为脉冲星信号的光子速率函数；λ(t)的表达公式为λ(t)＝αh(φdet(t))+β其中，α为脉冲星流量速率，β为噪声流量速率，h(·)为脉冲星的轮廓函数，φdet(t)为t时刻的探测到的脉冲星信号相位；D2、设光子的到达时间集合为则光子到达时间的联合概率密度函数为其中，Λ=ΔΛ(t1)-Λ(t0)]]>Λ(t)=∫0tλ(ξ)dξ]]>定义公式Ⅵ为似然函数，则对公式Ⅵ进行自然对数运算可得LLF=Σi=1Mln(φdet(ti))-Λ(φ0)---VII]]>D3、将步骤C的公式II代入公式Ⅶ，即得公式III。