一、脉冲星射电辐射接收的最佳方法（论文文献综述）
王娜[1]（2014）在《新疆奇台110米射电望远镜》文中研究说明计划在新疆奇台建设的110米射电望远镜（简称QTT）将位居国际一流大科学装置之列,成为世界最大的全向可转动射电望远镜.QTT在引力波探测、黑洞发现、恒星形成、星系起源等基础科学研究领域将发挥重要作用,并可发展应用于深空探测,如探月工程和火星、金星探测.QTT设计方案考虑多种科学目标的需求,其关键技术包括:大口径天线结构设计技术、天线主动面技术、大惯量机架精密伺服控制技术、超宽带馈源技术、低噪声放大器技术、多波束接收技术等.QTT关键技术的突破与应用,将促进我国信息、精密机械加工和自动控制等工程技术领域的发展.QTT各系统建设将以自主创新为主,通过国际合作引进和采用相关尖端技术完成.
徐永华[2]（2018）在《脉冲星到达时间监测和星际闪烁研究》文中指出脉冲星是快速旋转的中子星,具有超高压、超高温、超强磁场和超强辐射的物理特性,是地球上不可能存在的极端物理条件下的空间实验室,因此脉冲星被誉为研究极端条件下物理规律和物质性质的天然实验室,也是研究星际介质、银河系磁场、太阳系星历、引力波及其产生过程的探针。本文是利用云南天文台的昆明儴儰米射电望远镜（克免儴儰免）在在兓波段（储储儵儶免先兺）开展脉冲星的星际闪烁和到达时间研究工作。星际闪烁是指脉冲星信号传播过程中受到星际介质的影响,信号强度随着时间发生变化,可以观测到明亮相间的条纹,利用该现象可以研究星际介质的物理特性。克免儴儰免对具有闪烁现象的脉冲星进行了普查,发现児兓儿兊儰儳儳储儫儵儴儳儴,児兓儿兊儰儳儵罗儫儵儴儱儳,児兓儿兊储儰储储儫储罗儵儴,児兓儿兊储儰储储儫儵儱儵儴等脉冲星都有闪烁现象,其中児兓儿兂儰儳儵儵儫儵儴脉冲星的闪烁现象最强,对其开展了跨度儶儰天的观测,共获得儱儵次动态谱数据,首次在兓波段发现该星的闪烁弧,并发现闪烁弧的曲率α在天的量级上发生变化,而通常的闪烁理论认为闪烁弧的曲率α是固定不变的,我们提出在不同的时间由不同的闪烁屏主导脉冲星的闪烁;根据闪烁带宽和闪烁时间的关系以及闪烁弧的曲率,我们计算了闪烁屏的位置在儰儮儰儱儭儰儮儱八兰兣之间,星际介质团块大小为儰儮儱兡兵,根据闪烁弧的厚度,推测散射角大小为儰儮储六兡关,闪烁弧现象为研究星际介质的研究,提供新的方法。到达时间监测研究,昆明儴儰米射电望远镜利用児兄兆兂儴（児兵公关兡兲兄两内两兴兡公兆两公兴入兲兂兡兮八儴）搭建了脉冲星到达时间观测系统,在兓波段逐步有序的开展常规脉冲星和毫秒脉冲星的到达时间观测研究,首先于望远镜的口径和接收机观测带宽等原因,目前仅对大约儹儰颗脉冲星开展常规脉冲星到达时间监测工作,目前已经积累了儳年多的到达时间观测数据,克免儴儰免可以探测到的毫秒脉冲星有児兓儿兊儰儵儳儴儫储储儰儰、児兓儿兊儰罗儳儵儭儴儵儱儰、児兓儿兊儱俪儴儴儭儱儱儳儵、児兓儿兊儱俪儴儴儫儱儱儳儴、児兓儿兊儱儹儰儹儭儳俪儴儴和児兓儿兊儱儹儳儹儫储儱儳儴,对其开展到达时间监测研究;其中児兓儿兊儰儴儳俪儭儴俪儱儵毫秒脉冲到达时间精度<800ns,是我国到达时间精度最高的脉冲星;高精度的毫秒脉冲星到达时间可以为今后引力波探测有重要的作用;克兕免儴儰免探测到児兓儿兊儰罗儳儵儭儴儵儱儰脉冲星发生在免兊兄儵俪俪儳儴儮儴罗的周期跃变事件（内公两兴兣全）,克免儴儰免随后对其开展高频次的到达时间监测,高频率的观测可以相对彻底的探测脉冲星的周期跃变（内公两兴兣全）的恢复过程;利用児兡兲八入关的公开数据兑波段数据和克免儴儰免的兓波段的数据对该脉冲星开展周期跃变研究,内公两兴兣全跃变的幅度为?νg/ν=1.431（2）×10-6和?˙νg/˙ν=73.354×10-3,发现其有两个指数恢复周期项τd=0.96和τd=6,其指数恢复因子Q=0.85,我们并结合児兓儿兊儰罗儳儵儭儴儵儱儰脉冲星历次具有两个指数恢复周期的事件进行了讨论分析,并探讨核心超流是否参与了周期跃变。
陈绮惠[3]（2019）在《毫秒脉冲星轮廓宽度随频率演化的研究》文中研究表明脉冲星是上世纪60年代发现的一种强磁场的致密天体,其快速自转能够产生很强的射电脉冲辐射。白转较慢的正常脉冲星的辐射宽度已有大样本的统计研究,但对毫秒脉冲星还缺乏较大样本的研究。本文的第一个工作是从EPN数据库中筛选了 38颗毫秒脉冲星,测量这些脉冲星脉冲轮廓的10%峰值宽度。利用Thorsett关系W10=Avμ+W10.0来拟合数据,得到每个脉冲星在400MHz和4.85GHz上的宽度相对变化率。结果发现48%的毫秒脉冲星轮廓随频率升高而变窄,13%的轮廓随频率升高基本上不变,39%的轮廓在高频时其脉冲宽度明显变宽。这个结果与正常脉冲星宽度随频率演化研究中的规律相似,只是宽度随频率升高而变宽的比例显着高于正常脉冲星。Kramer等人曾提出当观测者视线扫过脉冲星辐射束的部位越靠近边缘,观测到的射电辐射谱会比内禀的谱更陡的几何效应。本论文的第二部分工作收集了 78颗同时具有磁倾角、碰撞角、脉冲轮廓宽度-频率演化关系和射电辐射谱指数的脉冲星,研究了谱指数对碰撞角相对于辐射束宽度比值的分布,没有发现统计上的相关性,因而从统计上排除了这种辐射谱致陡的几何效应。本文的研究结果为以后检验和发展不同的辐射束模型,脉冲星轮廓变化和辐射机制等课题的研究提供了有价值的参考。
张大鹏[4]（2018）在《X射线脉冲星导航数据处理与验证评估技术研究》文中指出X射线脉冲星导航是一种基于X射线脉冲星观测的新型天文自主导航方法,目前已步入空间演示验证阶段。为了满足X射线脉冲星导航工程应用需求,本文主要从脉冲星数据处理和脉冲星导航技术验证评估两个方面开展研究,主要内容及成果如下:1.研究了X射线脉冲星在轨数据处理方法。针对SCD等X射线探测器存在的较大随机时间延迟,阐述了随机时延影响脉冲星信号轮廓的原理,并提出了一种探测器随机时延补偿方法。针对动态信号处理中实测数据信噪比偏低的问题,提出了再估计指标函数的动态信号处理方法,提高了数据处理精度。2.研究了X射线脉冲星数据库构建数据处理方法。为在较短时间范围内获得高信噪比模板,提出了一种基于多跟踪微分器串联的脉冲星信号模板降噪方法,有效抑制了相位偏移。给出了基于空间X射线观测的脉冲星计时参数估计方法。针对导航脉冲星可能发生自转频率跃变的问题,提出了一种基于脉冲星信号峰值监测的Glitch检测方法,对保证脉冲星导航系统的完好性具有实际意义。3.设计与实现了X射线脉冲星导航空间试验地面支持软件系统。设计了一种基于“对象-数据-任务”管理的X射线脉冲星导航试验地面支持系统框架,具有对象通用性强、任务可灵活扩展的特点。研制了包括任务规划分系统、数据处理分系统和脉冲星导航验证分系统在内的X射线脉冲星导航试验地面支持系统。利用脉冲星实测数据验证了地面支持系统的有效性和对空间试验的重要支撑作用。4.设计与实现了一种X射线脉冲星导航半实物验证评估系统。提出了一种脉冲星动态信号半实物模拟方法。该方法能够以离线生成和在线实时计算两种方式产生脉冲星动态信号轮廓并输出流量按轮廓规律变化的X射线,利用时间同步系统解决了X射线光源和探测器内部时间的同步和秒长统一的问题。系统测试实验结果表明,脉冲星信号周期跟踪误差小于6%。
李志玄[5]（2019）在《利用PSR J0437-47l5研究引力常数变化率和台站时钟跳变》文中研究表明脉冲星由于其高致密度而与引力物理紧密联系在一起,而其稳定的自转周期则与时间标准密切相关。PSR J0437-4715是目前自转最稳定的毫秒脉冲星之一,也是目前测时精度最高的脉冲星。它处在一个双星系统中,其伴星是一颗白矮星。本文详细介绍了利用云南天文台昆明40米射电望远镜对PSR J037-4715的观测开展的研究。具体工作包括以下两个部分。1.通过VLBI观测,寻找并得到两颗PSR J037-4715的同波束参考源,从而有望在未来采用VLBI的方法,得到其10 μas精度的视差。这将是对PSR J0437-4715最精确的视差测量,相比于现有测量精度,提高了 5倍。利用PSR J0437-4715精确的视差距离,结合它的动力学距离,可以给出更精确的引力常数相对变化率G/G的上限。G/G蕴含着重要的宇宙学、引力物理甚至所有有关基本物理常数的信息。通过脉冲星的动力学距离和不受引力影响的视差距离之间的差,可以得到G的变化率的上限。基于这一方法和PSR J0437-4715,Deller等人在2008年,通过测时数据和VLBI视差测量给出了[G/G]max=（-5±26）×10-12yr-1。在他们的工作中,由于VLBI位置参考源与PSR J037-4715相距较远（约2°）,其视差测量误差为50 μas。我们通过重新处理公开VLBI数据库中的数据,在VLA阵列1996年的数据中,找到两颗离PSRJ0437-4715不到1角分的射电源。为确认它们是合适的位置参考源,我们利用澳大利亚VLBI网（LBA）和昆明40米望远镜的联合观测,对它们进行了高分辨率的探测,并得到:（1）在高分辨率下可探测到;（2）结构致密;（3）亮温度下限在107K。另外,结合ATCA以往的多历元数据、VLA的数据,我们得到:（4）它们在20多年的时间跨度中一直可探测;（5）光变指数小于0.15;（6）射电谱较平。进一步的,我们查询了同视场其他波段的数据,没有在这两颗源的对应位置发现它们。最后,我们得出它们最大可能性是河外活动星系的致密核。其位置、流量稳定,是理想的位置参考源。2.利用昆明40米望远镜对PSR J0437-4715的测时观测,结合其他脉冲星的测时数据,测得昆明40米观测系统的时钟跳变,利用测时误差为～600 μs的数据,我们的钟跳测量误差在80 ns,该精度已经可与商用时间传递精度相比拟。同时,这一方法给出了台站时钟的最低阶波动,为建立脉冲星时间标准做了初步工作。脉冲星测时是利用脉冲星的稳定性的重要手段。几乎所有的物理信息都可以在测时残差里面找到痕迹。精确的测时需要观测系统有稳定而且连续的时间参考,也就是台站时钟。但就长期来讲,台站时钟系统通常会因为各种影响而发生异常,对这些异常的处理是精确测时的必要条件。而这些异常中最明显的是时钟跳变。因为时钟跳变的信息会直接反映到脉冲星测时残差中,所以理论上可以采用测时残差反过来估算钟跳。我们利用统计信号处理算法来利用PSR J0437-4715结合其他脉冲星的数据,测量本地原子钟跳变的问题。基于贝叶斯框架,我们发展了相关算法。为了在计算资源受限的环境中使用本方法,我们采取解析计算的途径来边沿化不相关的参数。特别的,我们发现常用的脉冲星计时系统差的“Efac”参数可以解析边沿化。在这一过程中,高斯似然函数约化为Student t-统计分布。我们还发展了一套迭代方法来求解文中得到的隐式最大似然估计方程,用以得到最后的钟跳值和相应误差。
陶振钊[6]（2020）在《球状星团脉冲星的星际闪烁效应研究》文中指出脉冲星是快速旋转的中子星,并在磁两极发射类似灯塔的辐射束。脉冲星的观测现象主要受到脉冲星自身的辐射机制和脉冲星信号在星际介质中的传播效应两个方面的影响。其中,由脉冲星辐射机制内禀变化引起的观测特性主要包括脉冲星的子脉冲漂移、脉冲消零以及模式变换现象;由星际介质的传播效应引起的观测现象主要包括色散、法拉第旋转以及星际闪烁。我们试图从观测上对脉冲星的闪烁现象进行研究。首先,我们综述了脉冲星衍射式闪烁的研究进展,介绍了脉冲星星际闪烁效应产生的机制。简要地描述了衍射式闪烁的观测研究方法,并总结了近些年衍射式闪烁观测研究的进展。研究进展主要包含使用闪烁效应限制星际介质电子密度涨落谱、估算脉冲星切向速度、分辨脉冲星射电辐射区尺度、获取脉冲星双星轨道参数、搜索脉冲星非脉冲射电辐射。并总结了国内一些主流射电望远镜对脉冲星闪烁观测研究工作。其次,我们报告了球状星团中四颗脉冲星分别利用Parkes望远镜以及FAST望远镜的观测结果。我们对其闪烁模式进行了分析,通过拟合PSRs J0024-7204C、B1516+02A和B1639+06A动态谱的二维自相关函数,我们得到了它们的特征时间和特征频率并估算了闪烁速度。我们在PSRs B1516+02A、B1639+06A和B2127+02A的二次谱中分别首次探测到了闪烁弧现象,这也是第一次探测到球状星团中脉冲星的闪烁弧。通过拟合闪烁弧曲率,我们得到了引起这三颗脉冲星闪烁的散射屏的位置,分别为在距离地球??魠?魠kpc、?魠?魠魠kpc和魠?8±魠?2 kpc处,闪烁屏距离的不确定性主要来源于闪烁弧边界的不确定性。本文介绍了Parkes望远镜和FAST望远镜的闪烁观测结果,并对FAST望远镜对脉冲闪烁研究的前景进行了展望。
周庆勇[7]（2020）在《脉冲星计时数据的处理理论与方法研究》文中研究表明脉冲星是具有超高密度、超强磁场、超强引力场和超强辐射的自然天体,是极端物理条件下的天然实验室。除了脉冲星物理特性研究和引力波探测外,脉冲星由于其精确的周期性脉冲辐射,能够提供高精度深空自主导航服务和高稳定的时间频率资源。脉冲星导航技术能够提供航天器深空自主导航服务,有效地减少地面台站的测控需求。脉冲星时能够提供一种独立的基于遥远自然天体的时间频率,提供持续数百万乃至数十亿年的时间服务。可见,脉冲星是科学研究和技术研究的完美结合体。近些年,我国高度重视脉冲星相关技术发展,地面射电望远镜和空间X射线卫星保持着对导航脉冲星的高频次观测。如何高精度处理这些观测数据,是构建我国脉冲星时空基准的一项基础性工作。论文围绕着脉冲星空间基准、相对论框架下观测模型、实测数据处理及探测器性能测试等四个方面开展研究,主要创新点总结如下:（1）针对现有导航用脉冲星星历表参数不完整和不统一的问题,提出了导航脉冲星的优选准则,收集整理并处理得到一个参数较齐全的星历表,并评估了每颗脉冲星的导航观测精度,同时定量计算了地面射电和空间X射线观测确定脉冲星星历的精度。基于国外数据库和相关文献,收集并整理了18颗脉冲星的位置、自转等参数;分析了聚焦型与准直型X射线探测器对每颗脉冲星的观测精度;研究了脉冲星观测误差、位置误差对导航精度的影响机制;通过误差分析发现,观测PSR J1939+2134、J1824-2452、J0437-4715能实现近地空间6.538km的导航精度。建立了X射线空间观测模拟到脉冲星星历参数拟合的全过程仿真,分析了基于空间观测的脉冲星参数的确定精度,研究了星历参数与观测时间和观测间隔的关系,同理分析地面射电观测确定星历参数的精度;120米口径射电望远镜一年测定的脉冲星星历测定精度相当于65米口径望远镜10年、80米5年实现的技术水平,且能提高观测效率,缩短星历表更新周期。（2）针对脉冲星导航和天基脉冲星时的深空应用前景,推导建立了一个太阳系内普适性的完整脉冲星观测模型,并基于时延效应影响量级,给出了一个精度优于1ns的简化观测模型,在实测数据处理中取得良好的效果。推导了脉冲星信号传播过程中的几何时延、二阶后牛顿效应下引力时延及航天器原时到质心坐标时的转换公式,建立了一个考虑几何和相对论效应的完整信号传播方程。采用“质心瞬时”概念,建立了一个太阳系内更普适性的脉冲星观测模型,比较与现有各种导航模型的差异;分析了太阳系内太阳、地球及木星附近轨道上各种几何和相对论时延效应的影响,讨论了不同行星历表对Romer时延的影响和不同Shapiro时延公式的差异;基于各种时延影响量级,对观测模型进行简化,并应用于脉冲星实测数据处理中,得到精确的脉冲周期和准确的脉冲轮廓。（3）结合我国空间卫星导航脉冲星实测数据特点,完成了XPNAV-1星Crab脉冲星三年观测数据和HXMT卫星Crab和B1509两年观测数据的处理,完善实测数据处理方法和策略,提高了数据处理效率和准确性。得到了两颗脉冲星分能段脉冲轮廓,分析了Crab脉冲轮廓特征随时间演化规律,证实了国产首款聚焦型X射线探测器能够精确地测定脉冲星;研究了一种利用探测器本征辐射能谱评估其性能稳定性的方法,发现XPNAV-1卫星于2018年5月后性能趋于稳定。发现了南极地区（纬度大于南纬70度）XPNAV-1卫星观测数据存在强干扰;提出了一种利用事例型光子模型拟合值检核观测总计数率的方法,提高了光子计时统计的准确性。提出一种基于相似度的脉冲周期搜索算法,有利于导航中已知脉冲星信号的检测。（4）国内首次开展多台站毫秒脉冲星地面及Crab脉冲星星地联合观测处理,得到统一的计时模型和各观测设备的系统差,为建立我国脉冲星计时阵做了有益的探索。处理了国内三个台站四颗脉冲星（J0835-4510、J0437-4715、J1744-1134、J1939+2134）与IPTA地面射电观测数据,更新计时模型参数,得到了各台站观测同一颗脉冲星的系统差;其次完成了Crab脉冲星地面射电联合处理、空间联合处理和星地联合处理,得到不同观测设备不同观测频率的脉冲星观测系统差,发现射电与高能辐射存在明显的差别,且周期跃变后差异变大。（5）针对导航探测器选型、探测器性能在轨评估等问题,系统地研究X射线探测器地面及在轨测试的方法,保障XPNAV-1卫星工程实施。研究了一套X射线探测器性能综合测试方法,并完成了五款国产X射线探测器的测试。针对XPNAV-1卫星无标定辐射源,提出一种利用了脉冲星辐射能谱标定探测器有效面积的方法,消除探测器本底及空间环境噪声的影响,评估了XPNAV-1卫星X射线探测器的有效面积3.06cm2@0.7ke V。
郭晓磊[8]（2020）在《基于Fermi-LAT的超新星遗迹与星暴星系研究》文中研究指明自1912年宇宙线被发现以来,人们对宇宙线的研究已有一百多年。然而宇宙线的起源却一直是一个科学难题,目前人们普遍认为银河系内宇宙线主要是由超新星遗迹加速产生。由于星际磁场的存在,人们很难通过对宇宙线的测量得到加速源的信息。但是,高能宇宙线粒子可以通过不同的辐射机制产生伽马射线辐射。随着地面和空间伽马射线望远镜的不断发展,越来越多的超新星遗迹以及其他伽马射线源被发现,这些不断积累的观测数据为我们研究宇宙线的起源、粒子加速等科学问题提供了便利的条件。同时,研究星暴星系的伽马射线性质对于检验宇宙线超新星遗迹起源学说,以及理解在星暴这种极端环境下的粒子加速过程也十分重要。我们的工作主要是基于Fermi-LAT的观测数据,对超新星遗迹、星暴星系和TeV未证认源的辐射机制以及伽马射线性质进行研究。我们通过分析Fermi-LAT的观测数据,发现超新星遗迹HESS J1731-347存在显着的GeV伽马射线辐射,且具有空间延展性。其GeV伽马射线能谱较硬,这与其它几个年轻的TeV壳层型超新星遗迹RX J1713.7-3946、RX J0852.04622、RCW 86和SN 1006类似。通过拟合其多波段观测数据,我们发现强子模型所需的质子谱很硬,而且由于没有观测到超新星遗迹的热X射线辐射,这意味着其周围气体密度可能会很低,也使得强子模型存在质子总能量过高的问题。相比而言,轻子模型能够比较好地解释观测数据。Circinus星系是一个特殊的星暴/AGN混合系统,早在2013年Fermi-LAT便已探测到其GeV伽马射线辐射,但是探测到的Circinus伽马射线光度很高,甚至高于所谓的“质子量能器”极限。基于Fermi-LAT更多的观测数据,我们重新分析了Circinus星系的GeV观测数据。我们发现Circinus星系的GeV伽马射线光度要比之前的观测结果低几倍,这使得Circinus能够基本满足恒星形成星系L0.1-100 GeV-L8-1000 m 与L0.1-100GeV-L1.4 GHz 的经验关系。因此,我们认为 Circinus星系的伽马射线射线辐射可能起源于宇宙线与星际介质相互作用的过程。但是,也不能完全排除其伽马射线辐射来于AGN的活动。HESS J1857+026是一个TeV未证认源,之前HESS J1857+026的高能和甚高能伽马射线辐射都已被探测到。随着Fermi-LAT数据的不断积累,我们重新分析了 HESS J1857+026区域的Fermi-LAT观测数据。分析显示,与之前不同,HESS J1857+026的伽马射线能谱在几个GeV处存在变硬的现象。由于其附近存在脉冲星,因此我们认为其低能段的伽马射线辐射可能来自于脉冲星,而高能段的辐射可能起源于脉冲星风云的轻子过程。此外,其高能段的辐射也可能起源于超新星遗迹的强子过程,低能段来自于超新星遗迹逃逸出的质子与分子云的相互作用。但是由于缺乏多波段的观测数据,对于HESS J1857+026的辐射机制和物理起源仍存在很大不确定性。未来多波段的观测,特别是射电和X射线的观测将助于HESS J1857+026伽马射线辐射起源的研究。
周可人[9]（2020）在《基于XPNAV-1实测数据的X射线脉冲星单星定轨仿真分析》文中认为脉冲星导航通过接收脉冲星辐射的周期性电磁信号,用于授时、定位、定轨、定姿等服务。脉冲星导航与其他现有导航手段相比,具有抗干扰能力强、环境适应性好、独立自主的等方面的优点,且可用于深空导航。目前,我国XPNAV-1卫星已经搭载了 X射线脉冲星的有效载荷,且顺利完成对Crab脉冲星的观测,为探索脉冲星定轨性能的研究提供了重要数据支撑。本文针对所掌握的XPNAV-1卫星所采集的Crab脉冲星光子数据,对脉冲星单星定轨性能进行仿真分析。首先,阐述了脉冲星导航的基本理论与时间系统转换理论,根据空间时间系统转换关系,讨论了脉冲轮廓重构方法,并完成了对XPNAV-1卫星Crab脉冲星光子数据在太阳系质心系中的脉冲轮廓生成。其次,基于恢复的脉冲轮廓,建立了脉冲星量测模型,结合动力学轨道递推,通过扩展卡尔曼滤波完成对XPNAV-1卫星的单脉冲星定轨过程仿真,并通过与XPNAV-1卫星精密定轨数据进行比对得到了脉冲星单星定轨的初步性能:最后,针对有限长度的实测数据,对脉冲轮廓叠加时间和滤波迭代次数进行权衡,优化了单星定轨仿真参数,优化后脉冲星单星定轨误差约为13.5～14km。
李建勋[10]（2009）在《基于X射线脉冲星的定时与自主定位理论研究》文中提出脉冲星是一类具有超核密度、强引力场、强电磁场的快速自转的中子星,被广泛用于天体演化、引力波探测等前沿课题的研究。其最重要的观测特征是在射电、红外、可见光、紫外、χ射线和γ射线频段具有极其稳定的周期性脉冲辐射,辐射信号的长期稳定度可与原子钟相当,用于精确定时和导航的潜力巨大。相比于卫星导航系统和地基探测网的昂贵维护成本,有限作用区域,脆弱抗击毁能力,脉冲星可为近地空间、深空领域的人造卫星、飞船、探测器等提供时间、姿态、位置和速度信息,有望实现自主、安全、高精度、高性价比的三维导航服务,这不仅具有重大军事意义,也适合人类深空探测的导航需求。相对于射电脉冲星,以X射线脉冲星作为导航源有助于探测器的小型化和信号检测。因此,近几年来,基于X射线脉冲星的导航技术引起了各国的极大关注。然而,该新型技术目前仍处于理论探索和可行性验证阶段,系统的真正实现尚面临众多挑战,尤其在国内,实质性的研究工作才刚刚起步。基于此,本论文从利用X射线脉冲星信号实现航天器定位功能的过程和系统框架着眼,涉及以下紧密联系、不可分割的几个方面：X射线探测器选择以及X射线光子探测、到达时间（TOA）测量、星源信息库建立、空间光行时方程求解、导航算法实现等,对其中的一些关键技术进行了理论分析和仿真,对所需的数学原理进行了必要的探索和推导。由于高精度的脉冲到达时刻信息是脉冲星导航的基础,因此,本文重点研究信号的TOA估计与其定时性能分析,以及可行的定位算法。论文的研究工作主要包含以下几方面：1、从深空探测需求、卫星导航的局限性、天文导航的优势出发,讨论了研究脉冲导航技术的必要性,分析了脉冲星导航的特点和优势,特别展望了脉冲星导航在行星际自主编队航天器设计中的应用前景,总结了国内外研究现状,简述了该技术目前面临的若干难题。2、比较了多种x射线探测器的性能,并参考了各国X射线观测卫星上使用的探测设备,提出以硅微条探测器和量热器作为探测器原型用于X射线脉冲星导航的观点,并据此设想了一个包含有编码盘、准直器等辅助设备的综合探测器系统,探讨了在空间核辐射环境下,探测器微电子器件的防护问题。该部分工作对探测器的选择和复合探测器的设计具有一定的参考价值。3、从X射线脉冲星导航的需求和特殊性出发,提出了应纳入星载数据库框架的脉冲星特征参数,包括位置、距离、流量、周期、有效脉冲比、脉冲轮廓等,并对上百颗X射线脉冲星的流量、周期变化率等特征进行统计分析,探讨了毫秒级X射线脉冲星在导航中的优势,依据周期变化率参数推荐了性能较好的15颗X射线脉冲星,为数据库的构建打下了一定基础。4、提出了基于非齐次泊松模型的X射线脉冲TOA的最大似然估计,给出了其低信噪比下的近似表达,并利用B1921-24和Crab两颗脉冲星,分别在不同观测时间和不同信噪比的条件下进行了仿真,验证了该方法的可行性和有效性。另外,系统探讨了基于脉冲轮廓特征的TOA精度分析,并利用拟合的具有解析形式的高斯脉冲、双高斯脉冲、指数型脉冲等进行了对比研究。理论分析和仿真结果表明,在相同的流量和占空比假设下,不同的形状特征得到的TOA估计性能不同。为了精确化距离估计误差,作者认为为每颗脉冲星建立解析的轮廓模板有一定意义。5、基于二阶循环平稳过程,提出了一种称为最大相关方差搜索法的射电脉冲星周期估计方法,若不考虑探测器的光子接收过程,该方法完全可推广到X射线脉冲星的周期估计。分析和仿真表明,新方法运算速度快,对数据量要求不高,效果明显,对于微弱脉冲星信号的实时周期估计具有参考价值。同时,提出了一种标准轮廓生成的新方法,不需要事先设计模板脉冲,在低信噪比以及累积脉冲个数较少的情况下,可以得到高品质的标准脉冲轮廓。6、深入讨论了脉冲星信号的时间测量步骤,推导了观测时间向太阳系质心传递的高阶广义相对论修正模型,修正项包含Roemer延迟、Shapiro延迟效应等。在特定空间点,数值分析了简化模型中各项时延的贡献。7、发展了一种基于定时模型的位置误差修正迭代法,给出了线性化形式,并对误差源进行了讨论。另外,改进了绝对定位中的一种模糊度解析方法,假设已知航天器的粗略位置信息和足够稳定的星钟时间,通过4颗并逐步加入更多的大周期脉冲星求解相位观测方程,利用定时或定位精度作为阈值,可由最大似然法估计出一个最可能的整周数取值集合。定位仿真结果表明了算法的可行性和有效性。
二、脉冲星射电辐射接收的最佳方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、脉冲星射电辐射接收的最佳方法（论文提纲范文）
（2）脉冲星到达时间监测和星际闪烁研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 脉冲星重大事件 |
| 1.2 脉冲星的辐射束模型 |
| 1.3 中子星结构 |
| 1.4 脉冲星的基本特征 |
| 1.4.1 平均轮廓 |
| 1.4.2 模式变换和脉冲消零 |
| 1.5 星际介质的色散效应 |
| 1.5.1 星际散射和闪烁 |
| 1.5.2 散射屏模型 |
| 1.6 脉冲星的演化 |
| 1.7 脉冲星的到达时间研究 |
| 1.7.1 脉冲星到达时间模型 |
| 1.7.2 脉冲星到达时间的数据处理流程 |
| 1.7.3 周期跃变 |
| 第二章 昆明40米射电望远镜脉冲星观测系统 |
| 2.1 射电天文描述射电望远镜常用参数 |
| 2.1.1 系统温度 |
| 2.1.2 射电望远镜指向 |
| 2.2 昆明40米射电望远镜脉冲星观测系统 |
| 2.3 脉冲星观测模式 |
| 2.3.1 非相干消色散 |
| 2.3.2 相干消色散 |
| 2.3.3 氢原子钟 |
| 第三章 星际闪烁研究 |
| 3.1 银河系电子密度模型 |
| 3.2 数据处理方法 |
| 3.2.1 动态谱 |
| 3.2.2 动态谱的二维自相关函数 |
| 3.2.3 二级谱闪烁弧ARC |
| 3.2.4 多个闪烁屏 |
| 3.3 PSR B0355+54的星际闪烁 |
| 3.3.1 PSR B0355+54的动态谱 |
| 3.3.2 PSR B0355+54的闪烁时间和闪烁带宽 |
| 3.3.3 PSR B0355+54二级谱数据处理方法 |
| 3.4 讨论和结论 |
| 第四章 脉冲星到达时间研究 |
| 4.1 脉冲星到达时间研究 |
| 4.1.1 脉冲星到达时间处理 |
| 4.1.2 周期跃变(glitch)现象 |
| 4.2 脉冲星的周期跃变模型 |
| 4.2.1 昆明40米射电望远镜的毫秒脉冲星到达时间观测研究 |
| 4.3 脉冲星PSR J0835-45 10的周期跃变事件 |
| 4.3.1 PSR J0835-45 10脉冲星glitch事件数据 |
| 4.3.2 PSR J0835-45 10脉冲星glitch事件观测方法 |
| 4.3.3 讨论 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（3）毫秒脉冲星轮廓宽度随频率演化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 第二章 脉冲星辐射特征和研究前沿 |
| 2.1 脉冲星的发现 |
| 2.2 脉冲观测特征 |
| 2.3 毫秒脉冲星与正常脉冲星的比较 |
| 2.4 累积脉冲轮廓随频率的变化 |
| 2.5 脉冲星射电辐射束模型 |
| 第三章 毫秒脉冲星轮廓宽度随频率演化的研究 |
| 3.1 数据来源 |
| 3.2 轮廓宽度测量 |
| 3.3 宽度数据拟合 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 脉冲星射电辐射谱致陡的几何效应的观测检验 |
| 4.1 数据来源 |
| 4.2 数据处理 |
| 4.3 几何效应的检验 |
| 4.4 结果分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 毫秒脉冲星轮廓宽度随频率演化的研究 |
| 5.2 脉冲星射电辐射谱致陡的几何效应的观测检验 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 已发表论文情况 |
| 致谢 |
（4）X射线脉冲星导航数据处理与验证评估技术研究（论文提纲范文）
| 主要缩略词 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 脉冲星导航概述 |
| 1.1.1 脉冲星基本概念 |
| 1.1.2 脉冲星数据库研究进展 |
| 1.1.3 脉冲星导航理论研究进展 |
| 1.1.4 X射线脉冲星导航试验计划 |
| 1.2 数据处理与验证评估技术研究进展 |
| 1.2.1 脉冲星数据处理方法研究进展 |
| 1.2.2 脉冲星导航验证评估技术研究进展 |
| 1.3 本文的研究思路 |
| 第二章 X射线脉冲星导航的相关理论 |
| 2.1 时空参考系 |
| 2.1.1 坐标系统 |
| 2.1.2 时间系统 |
| 2.2 航天器轨道动力学 |
| 2.2.1 二体引力加速度 |
| 2.2.2 地球非球形摄动加速度 |
| 2.2.3 其他天体的引力摄动加速度 |
| 2.2.4 太阳光压摄动加速度 |
| 2.2.5 日月固体潮引起的摄动加速度 |
| 2.2.6 大气阻力摄动加速度 |
| 2.3 基于脉冲星观测的航天器自主导航基本原理 |
| 2.4 X射线脉冲星信号建模 |
| 2.4.1 脉冲星单光子信号模型与仿真 |
| 2.4.2 脉冲星信号单光子能量仿真模型 |
| 2.4.3 空间环境建模 |
| 2.4.4 探测器接收信号建模 |
| 2.4.5 脉冲星到达时间估计方法 |
| 2.5 非线性滤波理论 |
| 2.5.1 扩展卡尔曼滤波 |
| 2.5.2 无迹卡尔曼滤波 |
| 第三章 X射线脉冲星在轨数据处理方法研究 |
| 3.1 探测器随机时延补偿方法研究 |
| 3.1.1 硅基探测器的随机时延 |
| 3.1.2 脉冲星信号轮廓时延修正方法 |
| 3.1.3 仿真实验 |
| 3.2 X射线脉冲星动态信号处理方法研究 |
| 3.2.1 动态信号处理原理 |
| 3.2.2卫星实测数据动态信号处理实验 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 X射线脉冲星数据库构建数据处理方法研究 |
| 4.1 基于跟踪微分器降噪的脉冲星信号模板构建方法研究 |
| 4.1.1 噪声对脉冲星信号轮廓的影响 |
| 4.1.2 X射线脉冲星信号降噪方法 |
| 4.1.3 算法性能实验 |
| 4.2 X射线脉冲星计时模型参数估计方法研究 |
| 4.2.1 脉冲到达时间转换模型 |
| 4.2.2 脉冲星信号相位预测模型 |
| 4.2.3 脉冲星X射线能段信号计时方法 |
| 4.3 Crab脉冲星Glitch分析方法研究 |
| 4.3.1 脉冲星Glitch计时模型 |
| 4.3.2 Crab脉冲星Glitch特性分析 |
| 4.3.3 Crab脉冲星Glitch检测 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 X射线脉冲星导航试验地面支持系统设计与实现 |
| 5.1 X射线脉冲星导航试验地面支持系统框架设计 |
| 5.2 X射线脉冲星导航地面支持系统功能模块实现 |
| 5.2.1 任务规划分系统实现 |
| 5.2.2 数据处理分系统实现 |
| 5.2.3 脉冲星导航验证分系统实现 |
| 5.3 X射线脉冲星导航试验地面支持系统实验 |
| 5.3.1 任务规划分系统实验 |
| 5.3.2 数据处理分系统实验 |
| 5.3.3 脉冲星导航验证分系统实验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 X射线脉冲星导航半实物验证评估系统设计与实现 |
| 6.1 “天枢Ⅱ”半实物验证评估系统设计 |
| 6.1.1 “天枢Ⅱ”半实物验证评估系统顶层设计 |
| 6.1.2 X射线发生器设计 |
| 6.1.3 真空环境模拟腔室设计 |
| 6.2 “天枢Ⅱ”半实物验证评估系统动态信号模拟方法 |
| 6.2.1 动态X射线调制原理 |
| 6.2.2 脉冲星动态信号半实物模拟 |
| 6.3“天枢Ⅱ”半实物验证评估系统实验 |
| 6.3.1 X射线源能谱实验 |
| 6.3.2 X射线脉冲星静态信号仿真 |
| 6.3.3 航天器在轨动态信号仿真 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结束语 |
| 7.1 论文的主要研究成果和创新点 |
| 7.1.1 论文主要研究成果 |
| 7.1.2 论文主要创新点 |
| 7.2 对未来研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间取得的学术成果 |
（5）利用PSR J0437-47l5研究引力常数变化率和台站时钟跳变（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 脉冲星与引力理论 |
| 1.1 脉冲星 |
| 1.2 脉冲星的射电观测 |
| 1.3 脉冲星与引力物理 |
| 1.4 本文内容概览 |
| 第2章 利用脉冲双星的距离测量G/G的上限 |
| 2.1 脉冲星的距离测量 |
| 2.1.1 由脉冲星测时(Timing)测量脉冲星距离 |
| 2.1.2 射电干涉仪测量脉冲星视差 |
| 2.1.3 其他测量方法 |
| 2.2 利用脉冲双星的距离限制G/G |
| 2.3 小结 |
| 第3章 脉冲星的VLBI观测 |
| 3.1 综合孔径技术与VLBI |
| 3.1.1 发展历史简介 |
| 3.1.2 VLBI的基本原理 |
| 3.2 VLBI数据处理 |
| 3.2.1 数据编辑与校准 |
| 3.2.2 脉冲星VLBI观测:消色散与脉冲门 |
| 3.2.3 成像和去卷积(Deconvolution) |
| 3.2.4 闭合量与自校准 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 利用PSR J0437-4715研究G/G和时钟跳变 |
| 4.1 PSR J0437-4715与关于它的研究 |
| 4.2 PSR J0437-4715的两颗同波束参考源的发现与证认 |
| 4.2.1 观测与数据处理 |
| 4.2.2 结果与分析 |
| 4.2.3 R1和R2的性质讨论 |
| 4.2.4 利用同波束参考源进行10μas精度的视差测量 |
| 4.3 利用昆明40米PSR J0437-4715的测时数据测量时钟跳变 |
| 4.3.1 脉冲星观测系统 |
| 4.3.2 观测与数据处理 |
| 4.3.3 台站时频系统与脉冲星测时 |
| 4.4 小结与讨论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）球状星团脉冲星的星际闪烁效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 脉冲星的的辐射特性 |
| 1.1.1 平均脉冲轮廓和单脉冲 |
| 1.1.2 子脉冲漂移、脉冲消零和模式变换 |
| 1.2 脉冲星信号在星际介质中的传播效应 |
| 1.2.1 色散和法拉第旋转 |
| 1.2.2 星际闪烁 |
| 第二章 脉冲星衍射式闪烁研究进展 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉冲星闪烁的散射机制 |
| 2.3 衍射式闪烁的观测研究方法 |
| 2.3.1 二维动态普及其自相关函数 |
| 2.3.2 二次谱 |
| 2.4 衍射式闪烁观测已成为研究星际介质和脉冲星本身的重要工具 |
| 2.4.1 限制星际介质电子密度涨落谱 |
| 2.4.2 估算脉冲星横向自行速度 |
| 2.4.3 分辨脉冲星射电发射区 |
| 2.4.4 获取脉冲星双星轨道信息 |
| 2.4.5 探测新的脉冲星 |
| 2.4.6 搜索脉冲星的非脉冲射电发射 |
| 2.5 我国射电望远镜对脉冲星闪烁的研究 |
| 第三章 球状星团中脉冲星闪烁效应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球状星团47Tuc、M5、M13及M15 及其中脉冲星基本参数 |
| 3.3 观测系统 |
| 3.4 数据处理 |
| 3.5 闪烁结果分析 |
| 3.5.1PSRJ0024-7204 |
| 3.5.2 PSRB1516+02A |
| 3.5.3 PSRB1639+36A |
| 3.5.4 PSRB2127+11A |
| 3.6 讨论与小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士/硕士学位期间主要研究成果 |
（7）脉冲星计时数据的处理理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 脉冲星导航技术发展历程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 脉冲星计时观测进展 |
| 1.3.2 脉冲星信号处理方法研究现状 |
| 1.3.3 脉冲星导航理论与方法研究现状 |
| 1.4 本论文的章节安排 |
| 第二章 脉冲星星历表参数确定精度分析 |
| 2.1 脉冲星基本性质 |
| 2.1.1 脉冲星简介 |
| 2.1.2 脉冲星的分类 |
| 2.1.3 脉冲星的辐射特性 |
| 2.1.4 脉冲星的自转特性 |
| 2.2 导航脉冲星优选及质量评估 |
| 2.2.1 导航脉冲星的优选 |
| 2.2.2 观测精度分析 |
| 2.3 脉冲星星历表参数测定精度分析 |
| 2.3.1 三种脉冲星星历表参数测定技术 |
| 2.3.2 空间X射线观测确定脉冲星星历表参数精度分析 |
| 2.3.3 地面射电观测确定星历表精度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 脉冲星信号处理的相对论建模 |
| 3.1 脉冲星观测的相对论建模过程 |
| 3.2 脉冲星信号传播方程的推导 |
| 3.2.1 几何时延解析 |
| 3.2.2 二阶后牛顿效应下引力时延的推导 |
| 3.2.3 时间尺度转换效应 |
| 3.3 脉冲星观测模型的推导及简化 |
| 3.3.1 完整的脉冲星观测模型 |
| 3.3.2 观测模型的各种效应分析 |
| 3.3.3 模型简化及算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 导航脉冲星空间观测数据处理与分析 |
| 4.1 XPNAV‐01星导航脉冲星观测数据处理 |
| 4.1.1 XPNAV‐1卫星基本情况 |
| 4.1.2 数据基本情况及处理方法 |
| 4.1.3 XPNAV‐01星数据处理及分析 |
| 4.2 慧眼HXMT卫星导航脉冲星观测数据处理 |
| 4.2.1 慧眼HXMT卫星仪器介绍 |
| 4.2.2 观测数据信息统计 |
| 4.2.3 PSRJ0534+2200观测数据的处理 |
| 4.2.4 PSRB1509‐58观测数据的处理 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 导航脉冲星多源观测数据的联合处理 |
| 5.1 脉冲星联合观测及数据处理方法研究 |
| 5.1.1 脉冲星观测设备 |
| 5.1.2 联合观测及处理过程 |
| 5.1.3 多频观测数据处理方法 |
| 5.2 导航脉冲星地面多台站射电观测及数据处理 |
| 5.3 CRAB脉冲星星地联合观测及数据处理 |
| 5.3.1 Crab脉冲星可见性分析 |
| 5.3.2 Crab地面射电联合观测数据处理 |
| 5.3.3 空间X射线联合观测数据处理 |
| 5.3.4 星地观测数据联合处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 X射线探测器性能测试方法研究 |
| 6.1 X射线探测器技术 |
| 6.2 X射线探测器测试及处理方法研究 |
| 6.2.1 探测器测试方法研究 |
| 6.2.2 测试数据处理方法研究 |
| 6.3 X射线探测器的地面测试 |
| 6.3.1 X射线探测器及地面测试系统 |
| 6.3.2 X射线探测器性能分析 |
| 6.4 X射线探测器有效面积在轨标定方法 |
| 6.4.1 X射线探测器有效面积标定方法研究 |
| 6.4.2 XPNAV‐1 卫星聚焦型X射线探测器有效面积标定 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（8）基于Fermi-LAT的超新星遗迹与星暴星系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 超新星遗迹 |
| 1.1.1 超新星遗迹的分类 |
| 1.1.2 超新星遗迹的动力学演化 |
| 1.1.3 超新星遗迹与宇宙线 |
| 1.1.4 超新星遗迹中的粒子加速 |
| 1.1.5 超新星遗迹中的非热辐射机制 |
| 1.2 星暴星系 |
| 1.2.1 星暴的定义 |
| 1.2.2 星暴星系的高能辐射 |
| 1.2.3 星暴星系的伽马射线观测现状 |
| 1.3 费米卫星简介 |
| 1.3.1 LAT探测器 |
| 1.3.2 Fermi-LAT仪器性能 |
| 1.3.3 Fermi-LAT数据分类 |
| 1.3.4 数据选择与分析方法 |
| 1.3.5 极大似然法 |
| 第2章 TeV壳层型超新星遗迹HESS J1731-347辐射性质研究 |
| 2.1 超新星遗迹HESS J1731-347的多波段观测 |
| 2.2 基于Fermi-LAT对HESS J1731-347的数据分析及结果 |
| 2.2.1 数据选取 |
| 2.2.2 数据分析结果 |
| 2.2.3 空间延展性分析 |
| 2.2.4 能谱分析 |
| 2.3 基于多波段数据拟合对TeV壳层型超新星遗迹HESS J1731-347辐射机制的研究 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 Circinus星系的高能伽马射线辐射研究 |
| 3.1 Circinus星系的多波段观测 |
| 3.2 基于Fermi-LAT对Circinus星系的数据分析及结果 |
| 3.2.1 数据选取 |
| 3.2.2 数据分析结果 |
| 3.2.3 光变分析 |
| 3.2.4 能谱分析 |
| 3.2.5 空间延展性分析 |
| 3.3 基于GeV观测对Circinus星系伽马射线辐射起源的讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 HESS J1857+026高能伽马射线辐射性质研究 |
| 4.1 HESS J1857+026的多波段观测 |
| 4.2 基于Fermi-LAT对HESS J1857+026的数据分析及结果 |
| 4.2.1 数据选取 |
| 4.2.2 空间延展性分析 |
| 4.2.3 能谱分析 |
| 4.3 基于伽马射线观测对HESS J1857+026辐射起源的讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于Fermi-LAT的其他工作 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（9）基于XPNAV-1实测数据的X射线脉冲星单星定轨仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外技术现状 |
| 1.2.1 脉冲星探测技术的发展历程与现状 |
| 1.2.2 脉冲星计时与导航技术 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 2 单星定轨的相关理论与基本算法 |
| 2.1 脉冲星电磁辐射理论 |
| 2.1.1 脉冲星信号特点与观测技术 |
| 2.1.2 脉冲轮廓与脉冲星分布 |
| 2.1.3 脉冲星信号的可见性 |
| 2.2 脉冲星导航有关理论 |
| 2.2.1 脉冲星导航基本原理 |
| 2.2.2 多星定轨基本原理 |
| 2.2.3 单星定轨基本原理 |
| 2.3 相对论效应与时间系统 |
| 2.3.1 相对论效应 |
| 2.3.2 不同时间系统之间的转换 |
| 2.3.3 原时到坐标时之间的转换 |
| 2.3.4 不同坐标系位置之间的转换 |
| 3 单星定轨量测模型 |
| 3.1 量测原理 |
| 3.1.1 航天器与脉冲星的空间几何关系 |
| 3.1.2 航天器与坐标原点的空间相位关系 |
| 3.1.3 引力延迟效应下的高阶时差小量 |
| 3.2 脉冲图像轮廓的恢复 |
| 3.2.1 时间系统的转化过程 |
| 3.2.2 光子数历元叠加过程 |
| 3.3 相位差的解算 |
| 3.3.1 相关法解算 |
| 3.3.2 离散傅里叶转换法解算 |
| 3.3.3 周期模糊度解算 |
| 4 单星定轨状态模型 |
| 4.1 航天器轨道动力学递推 |
| 4.1.1 直线轨道递推 |
| 4.1.2 抛物线轨道递推 |
| 4.1.3 圆轨道递推 |
| 4.1.4 不同形状轨道递推比较 |
| 4.2 航天器运行中的受力分析 |
| 4.2.1 地球二体引力 |
| 4.2.2 地球非球形摄动 |
| 4.2.3 太阳光压 |
| 4.2.4 大气阻力 |
| 4.3 航天器动力学定轨的状态方程 |
| 5 单星定轨仿真实现过程 |
| 5.1 扩展卡尔曼滤波的应用 |
| 5.1.1 量测方程 |
| 5.1.2 状态方程 |
| 5.1.3 扩展卡尔曼滤波的流程 |
| 5.2 单星定轨仿真场景 |
| 5.2.1 XPNAV-1实测数据 |
| 5.2.2 仿真的输入与输出 |
| 5.3 仿真的算法流程 |
| 5.4 仿真结果讨论 |
| 5.5 仿真参数讨论 |
| 5.6 整体定轨误差讨论 |
| 6 总结与期望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 期望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于X射线脉冲星的定时与自主定位理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 人类的太空探测需求 |
| 1.1.2 卫星导航的局限性 |
| 1.1.3 自主导航技术与天文导航 |
| 1.1.4 脉冲星导航的特点与优势 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 脉冲星导航研究进展 |
| 1.2.2 相关领域研究 |
| 1.2.3 我国已有的研究基础 |
| 1.3 目前面临的若干难题 |
| 1.4 主要研究工作 |
| 2 探测器的选择与概念设计 |
| 2.1 X射线探测器的性能比较 |
| 2.1.1 正比计数器 |
| 2.1.2 半导体探测器 |
| 2.1.3 CCD半导体探测器 |
| 2.1.4 硅微条探测器 |
| 2.1.5 微通道板 |
| 2.1.6 闪烁探测器 |
| 2.1.7 量热器 |
| 2.1.8 负电子亲和探测器 |
| 2.2 探测器选择与综合系统的概念设计 |
| 2.3 微电子器件的核辐射防护 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 脉冲星特征参数及数据库建立 |
| 3.1 中子星与脉冲星 |
| 3.2 X射线脉冲星 |
| 3.2.1 Rotation-Powered脉冲星 |
| 3.2.2 Accretion-Powered脉冲星 |
| 3.2.3 毫秒脉冲星 |
| 3.3 脉冲星数据库以及特征参数 |
| 3.3.1 X射线源编目 |
| 3.3.2 X射线脉冲星的特征参数 |
| 3.3.3 特征分析 |
| 3.3.4 脉冲星的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 信号特征与TOA估计 |
| 4.1 定时预测模型 |
| 4.1.1 预测模型 |
| 4.1.2 定时稳定度 |
| 4.2 脉冲轮廓生成与TOA估计 |
| 4.2.1 光子探测和计时 |
| 4.2.2 创建观测轮廓 |
| 4.2.3 标准脉冲轮廓 |
| 4.2.4 脉冲TOA测量 |
| 4.2.5 仿真结果 |
| 4.3 最大似然TOA估计与仿真 |
| 4.3.1 Poisson模型 |
| 4.3.2 最大似然估计 |
| 4.3.3 低信噪比下的似然估计 |
| 4.3.4 基于脉冲轮廓特征的似然估计 |
| 4.4 脉冲星品质分析 |
| 4.5 一种射电脉冲星的周期估计新方法 |
| 4.5.1 射电脉冲星的信号模型 |
| 4.5.2 周期估计的最大相关方差搜索法 |
| 4.5.3 实验和性能分析 |
| 4.6 一种射电脉冲星的脉冲轮廓生成新方法 |
| 4.6.1 近似模板相关法 |
| 4.6.2 基于小波模极大值相关信息确定相对脉峰位置 |
| 4.6.3 系统噪声消除与脉冲平滑 |
| 4.6.4 应用实例 |
| 4.7 射电信号的消色散 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 时间尺度转换与SSB时间传递 |
| 5.1 惯性参考架与时间尺度 |
| 5.1.1 太阳系质心参考架 |
| 5.1.2 时间尺度 |
| 5.2 固有时到坐标时的转换 |
| 5.3 观测TOA的SSB传递 |
| 5.3.1 一阶传递方程 |
| 5.3.2 高阶传递形式 |
| 5.3.3 传递方程的简化分析 |
| 5.4 关于定时观测方程的进一步讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 定位算法研究 |
| 6.1 系统组成概述 |
| 6.2 导航方法概述 |
| 6.2.1 定时 |
| 6.2.2 姿态确定 |
| 6.2.3 速度确定 |
| 6.2.4 定位 |
| 6.3 误差修正迭代法 |
| 6.3.1 算法描述 |
| 6.3.2 定位性能和误差源分析 |
| 6.4 绝对定位方法 |
| 6.4.1 定位模型 |
| 6.4.2 定位信息解算与定位精度 |
| 6.4.3 模糊度m的估计策略 |
| 6.4.4 模糊度的最大似然估计法 |
| 6.4.5 绝对定位仿真 |
| 6.5 动力学状态的Kalman滤波 |
| 6.5.1 动力学方程 |
| 6.5.2 量测模型 |
| 6.5.3 滤波结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 工作总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 进一步展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表和收录的论文 |
| 攻读博士学位期间主持和参与的主要科研课题 |
| 成果与获奖情况 |
四、脉冲星射电辐射接收的最佳方法（论文参考文献）
- [1]新疆奇台110米射电望远镜[J]. 王娜. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2014(08)
- [2]脉冲星到达时间监测和星际闪烁研究[D]. 徐永华. 中国科学院大学(中国科学院云南天文台), 2018
- [3]毫秒脉冲星轮廓宽度随频率演化的研究[D]. 陈绮惠. 广州大学, 2019(01)
- [4]X射线脉冲星导航数据处理与验证评估技术研究[D]. 张大鹏. 国防科技大学, 2018(02)
- [5]利用PSR J0437-47l5研究引力常数变化率和台站时钟跳变[D]. 李志玄. 中国科学院大学(中国科学院云南天文台), 2019
- [6]球状星团脉冲星的星际闪烁效应研究[D]. 陶振钊. 贵州师范大学, 2020(02)
- [7]脉冲星计时数据的处理理论与方法研究[D]. 周庆勇. 战略支援部队信息工程大学, 2020(01)
- [8]基于Fermi-LAT的超新星遗迹与星暴星系研究[D]. 郭晓磊. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]基于XPNAV-1实测数据的X射线脉冲星单星定轨仿真分析[D]. 周可人. 西安理工大学, 2020(01)
- [10]基于X射线脉冲星的定时与自主定位理论研究[D]. 李建勋. 西安理工大学, 2009(02)