脈沖星由于具有穩(wěn)定的周期性輻射信號和近似不變的空間位置，在被發(fā)現(xiàn)后不久人們便意識到可將其用于航天器自主導(dǎo)航。由于脈沖星在X射線頻段的輻射更利于探測設(shè)備的小型化，現(xiàn)階段對脈沖星導(dǎo)航的研究主要集中在X射線脈沖星自主導(dǎo)航。

　　X射線脈沖星自主導(dǎo)航的基本觀測量為基于脈沖星時間模型的預(yù)報(bào)脈沖到達(dá)時間與基于X射線探測器實(shí)測的測量脈沖到達(dá)時間之差，即脈沖到達(dá)時間殘差。脈沖到達(dá)時間殘差中含有航天器位置、速度以及時鐘等誤差信息，因此利用數(shù)值方法將上述誤差信息估計(jì)出來，便能實(shí)現(xiàn)對航天器的自主導(dǎo)航。雖然脈沖星輻射信號具有穩(wěn)定的周期，但是幾乎所有脈沖星的脈沖到達(dá)時間殘差中均存在低頻噪聲即時間噪聲，該噪聲會顯著影響脈沖到達(dá)時間的預(yù)報(bào)精度，進(jìn)而影響到X射線脈沖星自主導(dǎo)航精度。由于對時間噪聲的認(rèn)識有限，現(xiàn)有的研究均忽略脈沖到達(dá)時間殘差中的時間噪聲，因此得到的理論研究結(jié)果與真實(shí)情況差距較大。

　　為獲得更為真實(shí)可信的研究結(jié)果，國家空間科學(xué)中心系統(tǒng)仿真與論證技術(shù)研究室X射線脈沖星自主導(dǎo)航團(tuán)隊(duì)鄧新坪博士，前往澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織國家望遠(yuǎn)鏡中心（ATNF, CSIRO），在世界一流的脈沖星研究團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行了為期一年的訪問學(xué)習(xí)。在此期間，鄧新坪博士及其合作者們基于Parkes射電望遠(yuǎn)鏡的真實(shí)觀測數(shù)據(jù)，對脈沖到達(dá)時間殘差中存在的時間噪聲進(jìn)行研究，并基于最大似然給出了時間噪聲的估計(jì)與預(yù)報(bào)方法。

　　該方法能顯著提高脈沖到達(dá)時間的預(yù)報(bào)精度，對于提高X射線脈沖星導(dǎo)航精度具有重要意義，該項(xiàng)成果已正式發(fā)表于英國皇家天文月刊(MNRAS)。

　　原文鏈接：http://arxiv.org/abs/1204.6111 

　　（供稿：系統(tǒng)仿真與論證技術(shù)研究室）

　　圖1 基于最大似然方法對Vela脈沖星射電觀測數(shù)據(jù)時間噪聲進(jìn)行估計(jì)與預(yù)報(bào)結(jié)果

　　圖2 時間噪聲估計(jì)與預(yù)報(bào)論文首頁