一种快速X射线脉冲星光子到达时间转换的简化模型

作     者：张泽葳 包为民 方海燕 苏剑宇 李小平 姚云峰 ZHANG Ze-wei;BAO Wei-min;FANG Hai-yan*;SU Jian-yu;LI Xiao-ping;YAO Yun-feng

作者机构：西安电子科技大学空间科学与技术学院 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2024年第52卷第09期

页      面：2939-2949页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：陕西省科技创新团队建设计划(No.S2022-ZC-TD-0060)~~ 

主　　题：X射线脉冲星 时间转换模型 光子达到时间 高精度简化模型 

摘      要：高精度X射线光子到达时间转换模型对脉冲星导航的精度至关重要，针对目前完整模型复杂而简化模型精度有限的问题，本文提出了一种精度不低于已有简化模型的快速简化模型.通过对现有完整模型的推导，从理论上分析了各延迟项对模型精度的影响，指出罗曼延迟仍是影响简化模型精度的关键.通过改变罗曼延迟的表达式及其二阶展开方式并考虑物理量的易获取度，得到一种快速简化模型.利用完整模型及所提简化模型对中子星内部组成探测器（Neutron star Interior Composition Explorer,NICER）和慧眼硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT）的实测光子数据进行时间转换，分析了所提模型的精度和计算效率；利用数值仿真分析了轨道高度、脉冲星角位置测量误差对简化模型精度的影响，讨论了不同高度地球轨道应用中该简化模型的精度及计算效率.结果表明本文所提简化模型相比Sheikh简化模型和fei模型计算效率分别提高50%和10%，且未造成精度降低.