脉冲星toa测量误差及几何精度分析

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1、第26卷第2期测绘科学技术学报V0I．26NO．22009年O4月JournalofGeomaticsScienceandTechnologyApr．2009文章编号：1673-6338(2009)02—0140—04脉冲星TOA测量误差及几何精度分析毛悦，宋小勇，柴飞。(1．信息工程大学测绘学院，河南郑州450052；2．西安测绘研究所，陕西西安7100543．西安卫星测控中心，陕西西安710038)摘要：利用信躁比估算法对脉冲星数据库中适宜导航的脉冲星进行了脉冲到达时间测量误差计算。分析了测量

2、误差随观测时间及探测器面积的变化情况。在此基础上，指出了在DOP值分析中脉冲星导航与GPS的不同点；按照脉冲到达时间TOA测量误差较小原则给出了lO组脉)中星优选组合。分析了DOP值随观测时间及观测脉冲星数的变化情况。关键词：脉冲星；脉)十到达时间(T0A)；导航定位；精度因子(DOP)中图分类号：P228文献标识码：AD0I编码：10．3969／J．issn．1673—6338．2009．02．017AnalysisofPulsarTime-of-ArrivalMeasurementErrora

3、ndDilutionofPrecisionMAOYue一，SONGXiao—yong，CHAIFei。(1．InstituteofSurveyingandMapping，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China2．Xi’anResearchInstituteofSurveyingandMapping，xi’an710054，China3．xi’anSatelliteControlCenter，Xi’an710038，China)A

4、bstract：Pulsars’timeofarrivalmeasurementerrorwerecalculatedusingSNRmethod．Thecalculatedpulsarwhichsuitablefornavigationwasselectedfrompulsardatabase．Theinfluenceofobservationtimeanddetectorareaonmeasurementerrorwereanalyzed．Basedonthis，thedifferenceso

5、fDOPanalysisbetweenGPSandpulsarnavigationweregiven．Thetoptengroupofpulsarwerepresentedbasedonlowermeasurementerrorprinciple．TheinfluenceofobservationtimeanddetectorareaonDOPwerealsoanalyzed．Keywords：pulsar；timeofarrival；navigationandpositioning；diluti

6、onofprecision脉冲星是太阳系以外的遥远天体，其位置坐1TOA测量误差估算方法标犹如恒星星表一样构成一种高精度惯性参考TOA测量误差估算方法有脉冲轮廓比对系。脉冲星按一定频率发射稳定的脉冲信号，其法嘲和信躁比估算法两种。脉冲轮廓比对法长期稳定度好于地球上最稳定的铯原子钟。因此基于脉冲轮廓的特性进行计算。信躁比估算法可脉冲星可以提供绝好的空间、时间参考基准，是空以利用已知的脉冲星流量等参数，通过信噪比间飞行器极好的天然导航信标。利用脉冲星这种(SNR)直接估算TOA测量精度。信躁比估算法自

7、然天体进行导航可有效提高系统的抗干扰能还可以考虑由于探测器面积不同所产生的影响。力，使导航范围扩大到整个太阳系甚至银河系，具这里选用信躁比估算法进行计算。有广阔的应用前景l1]。根据脉冲信号噪声的定义，SNR可以表示脉冲到达时间(TOA)是脉冲星导航的基本为脉冲部分光子数Npu】与探测信号1误差pu】之观测量。对导航而言，脉冲到达时间测量的重要比_4j，即SNR：：—Npul指标是其测量精度。与GPS相比，由于脉冲星信—：：：o-pul号具有不同的频率，其TOA测量精度也存在较N刚大差异。估算脉冲

8、到达时间观测量的测量精度，—====二二二二二二二二二二二二==二=~／NB+N。十Npu】可为批处理及Kalman滤波导航解算中观测量定FxP，,／AX~(1)权提供重要参考。[Bx+Fx(1一P，)]+FxP，收稿日期：2008—08～17；修回日期：2008—12—11。作者简介：毛悦(1981-)，女，河北安平人，工程师，博士生，主要从事卫星导航及其应用研究。第26卷第2期毛悦，等：脉冲星TOA测量误差及几何精度分析其中，N为占空周期d内背景辐射的光子数；没有提供具体参数值