首顆脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星及其觀測結(jié)果

摘要：2016年,中國成功發(fā)射全球首顆脈沖星導(dǎo)航專用試驗(yàn)衛(wèi)星——X射線脈沖星導(dǎo)航1號(XPNAV-1)。該衛(wèi)星是一顆重量為243kg的小衛(wèi)星,其主要任務(wù)是測試X射線探測器性能,觀測典型脈沖星和嘗試驗(yàn)證脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)體制。目前,XPNAV-1衛(wèi)星在軌運(yùn)行狀態(tài)良好,已實(shí)施4顆典型X射線脈沖星和4顆X射線雙星觀測,以及相關(guān)科學(xué)試驗(yàn)。主要觀測結(jié)果包括三個方面:首先,通過觀測數(shù)據(jù)處理,獲得X射線光子的流量、能譜分布、時間間隔、周期特征和脈沖輪廓等重要觀測結(jié)果,并建立蟹狀星云(Crab)脈沖星的計時模型,其計時精度達(dá)到55.14μs;其次,XPNAV-1衛(wèi)星捕捉到Crab脈沖星于2017年11月發(fā)生的一次巨大周期躍變事件,并對其恢復(fù)過程進(jìn)行了長達(dá)4個月的監(jiān)測;最后,采用新提出的基于法平面幾何約束的脈沖星自主導(dǎo)航算法得到軌道確定精度為38.4km。結(jié)果表明XPNAV-1衛(wèi)星空間飛行試驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),初步驗(yàn)證了脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)體制的可行性。