CN114543817A - 航天器导航方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及航天技术领域，具体涉及一种航天器导航方法，用于导航信标，所述方法包括：获取时钟信息；基于所述时钟信息调制并生成X射线脉冲信号；于指定位置发送所述X射线脉冲信号。

Description

航天器导航方法和系统

技术领域

本申请涉及航天技术领域，具体涉及一种航天器导航方法和系统。

背景技术

目前，航天器导航多依赖于地面测控系统，随着在轨航天器数目日益增加，地面测控系统的负担大大加重，航天器的自主运行能力也越来越重要。另一方面，深空探测航天器目前也多采用地基无线电手段进行导航，该方法存在实时性较差等缺陷。因此，无论对于近地航天器还是深空探测航天器，自主导航能力都十分重要。

X射线脉冲星导航(X-ray pulsar navigation，XNAV)是一种将自然天体脉冲星发出的X射线信号作为导航观测量的导航技术。其定位原理是通过航天器上搭载的X射线探测器测量X射线光子到达时间，然后对其进行时间转换，结合脉冲星星历参数累计脉冲轮廓；利用建立在太阳系质心SSB处的脉冲星计时模型，预测出同一光子到达SSB处的时间，获取标准轮廓；然后计算航天器处观测脉冲轮廓和标准轮廓的相位差，将其转换为时间差，计算出航天器相对SSB的距离，同时观测三颗脉冲星并结合导航滤波算法可以对航天器的位置和速度进行估计。

然而，脉冲星距离太阳系非常遥远，系内航天器所能接收到的特异性脉冲信号很微弱，脉冲的辨识需要长时间累计、大口径观测设备，然后采取合适的滤波处理函数才可以得到合适的脉冲轮廓，大大影响了定位的精度与实时度。而且短期时间尺度内，脉冲星会存在一类自转不稳定性现象，如计时噪声。计时噪声是指脉冲星自转参数发生连续、时标较长(通常为几个月或几年)的扰动。目前，对于脉冲星计时噪声的物理机制尚不确定，认为其规律是一种随机行为，并且周期变化所造成的时间残差可达数百微秒。所以，脉冲星计时噪声也成为影响X射线脉冲星导航精度的重要因素。

发明内容

为解决前述脉冲星信号微弱、噪声模型难以预测的不足，本申请提出了一种航天器导航方法和系统，旨在利用导航信标发送高信噪比、高稳定性特征的X射线脉冲信号为航天器提供导航定位服务。

本申请技术方案将导航信标发射于指定位置，并利用导航信标所装配的脉冲X射线源调制并发送特定特征的X射线脉冲信号，不同的导航信标基于所发送的X射线脉冲信号的不同特征实现识别区分。预先将导航信标的相关信息基于其X射线脉冲信号编码于星历数据中，航天器在航行过程中探测并接收各种X射线脉冲信号，结合星历数据计算得到航天器的空间位置信息。从而解决了现有技术中存在的问题。

根据本申请的一方面，提出一种航天器导航方法，用于导航信标，所述方法包括：

获取时钟信息；

基于所述时钟信息调制并生成X射线脉冲信号；

于指定位置发送所述X射线脉冲信号。

根据一些实施例，前述方法还包括基于接收到的调整指令调整所述X射线脉冲信号的调制与生成。

根据一些实施例，前述方法还包括所述时钟信息由高精度原子钟生成。

根据一些实施例，前述方法还包括所述指定位置包括太阳系中各行星与太阳之间的拉格朗日点。

根据本申请的一方面，提出一种航天器导航方法，用于航天器，所述方法包括：探测并接收导航信标发送的X射线脉冲信号；记录所述X射线脉冲信号的接收时间；基于所述X射线脉冲信号计算所述航天器的空间位置信息。

根据一些实施例，前述方法还包括：预先将所述导航信标的位置信息及X射线脉冲信号特征信息编码于星历数据中并保存。

根据一些实施例，前述方法还包括：基于所述X射线脉冲信号于所述星历数据中匹配对应的所述导航信标；基于接收到的所述X射线脉冲信号和所述X射线脉冲信号特征信息，得到所述X射线脉冲信号的发射时间；基于所述X射线脉冲信号的发射时间和所述X射线脉冲信号的接收时间，得到信号延时；基于所述信号延时计算所述航天器与所述导航信标的相对距离。

根据一些实施例，前述方法还包括：当所述导航信标的数量为三个及以上时，基于所述航天器与不同的所述导航信标的相对距离，得到所述航天器的三维空间位置。

根据本申请的一方面，提出一种航天器导航系统，包括：导航信标，于指定位置生成并发送X射线脉冲信号；航天器，预先将所述导航信标的信息编码于星历数据中并保存，探测并接收所述导航信标发送的所述X射线脉冲信号，根据所述X射线脉冲信号及所述星历数据计算所述航天器的空间位置信息。

根据本申请的一方面，提出一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如前述中任一所述的方法。

本申请的有益效果：

根据一些实施例，本申请通过导航信标生成并发送X射线脉冲信号，相比于天然脉冲星导航方法，人造导航信标更具有活性，更可靠可控。

根据一些实施例，本申请通过导航信标高精度时钟产生的时钟信息来调制并生成X射线脉冲信号，使得所发送的X射线脉冲信号更稳定，易被探测识别。

根据一些实施例，本申请方案中的导航信标于指定位置发送X射线脉冲信号，使其相关信息更容易被记录于星历数据中，从而当其被航天器探测到时，更容易得到导航信标的空间位置信息，继而用以计算出航天器的空间位置信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1示出根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。

图2示出另一根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。

图3示出另一根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。

图4示出根据本申请实施例的一种航天器导航系统的框图。

图5示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

深空探测航天器目前多采用地基无线电手段进行导航，该方法具有实时性较差等缺陷。而X射线脉冲星导航是一种将自然天体脉冲星发出的X射线信号作为导航观测量的导航技术，然而天然脉冲星距离太阳系非常遥远，系内航天器所能接收到的特异性脉冲信号很微弱，加之脉冲星存在的计时噪声现象也会严重影响脉冲星导航的精度。

基于此，本申请提出一种航天器导航方法和系统，利用导航信标在指定位置发送X射线脉冲信号，当该X射线脉冲信号被航天器所探测并接收时，航天器可根据预先存储的星历数据以及接收到的X射线脉冲信号对航天器自身的空间位置进行计算，以进行航天器导航。以下将结合附图进行详细说明。

图1示出根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。具体为应用于导航信标的工作流程图。

如图1所示，在S101，获取时钟信息。

时钟信息是X射线脉冲信号生成的重要要素。基于准确的时钟信息，方可调制生成频率、周期等符合高精度导航应用要求的X射线脉冲信号，进一步可以保障本申请方案中导航方法的精度。时钟信息由时钟源生成。

根据一实施例，时钟信息可以由高精度原子钟生成。原子钟以原子共振频率标准来计算及保持时间的准确，是世界上已知最准确的时间测量和频率标准。根据一些实施例，本申请中导航信标使用的原子钟可以为铯原子钟、氢原子钟等。

在S103，基于时钟信息调制并生成X射线脉冲信号。

根据一实施例，可以基于前述时钟信息，设计易识别、测距精度高的X射线脉冲信号。

根据一实施例，导航信标可以优化生成X射线脉冲信号。根据导航信标的X射线源、X射线探测器硬件条件设计高通量、窄脉冲、短周期、较高能量(与空间背景辐射相比)的X射线脉冲信号。在脉冲信号的设计中，理论上高品质脉冲信号的设计呈现出脉冲波形特征、周期差异化减小。实际中，在硬件条件的制约下存在最优波形的设计。

根据一实施例，基于前述条件，本申请设计不同导航信标采用同一最优波形，即脉冲信号的波形特征相同，采用改变脉冲信号出现周期规律来分辨不同信标星。

根据一些实施例，导航信标还可以基于接收到的调整指令调整X射线脉冲信号的调制与生成。相比于天然脉冲星导航方法，人造基于X射线脉冲信号的导航信标可以充分发挥其灵活性，通过自定义X射线脉冲信号产生的周期、能量等特征因素，产生通量更高、更易捕获识别、测距精度更高的脉冲X射线信号，提高定位的精度与实时性。还可以在使用过程中接收外界发送的调整指令对于调制生成的X射线脉冲信号进行属性的调整。并且装置的人造属性使得误差情况更利于预测与修正，从根本上解决了目前脉冲星计时噪声干扰问题，提升了定位精度。

在S105，于指定位置发送X射线脉冲信号。

当X射线脉冲信号被航天器探测并接受时，可计算得到航天器与导航信标的相对空间位置关系。需要进一步得知导航信标的空间位置，方可得到航天器的具体空间位置。

根据一实施例，本申请方案首先将导航信标发送至指定位置，以使得导航信标的空间位置可以被方便地被航天器知晓。

根据一实施例，此处的“指定位置”并非意为空间中的固定位置。例如固定航行轨道，也可以为此处所指的指定位置。可以通过航行轨道信息和目标时间信息来确定导航信标在某一时刻所处于的空间具体位置信息。

根据一实施例，该指定位置可以为太阳系中各行星与太阳之间的拉格朗日点。本申请在研究中发现对于深空导航，导航信标位置的选取非常关键。对于导航信标来说，由于中心天体万有引力的影响，发射的导航信标不能在宇宙空间中保持静止，只能以一定的角速度做圆周运动。为了保持导航信标和各行星之间的几何位置基本不变，导航信标应当选择发射在行星的轨道上，这就要求导航信标公转的中心天体必须是太阳。当导航信标发射到行星轨道上以后，其与该层行星共用一个公转轨道，相当于一颗“人造行星”。导航信标与该层行星间存在着一个固定的相位角，确定好相位角就可以确定导航信标的六根数(半长轴a、离心率e、轨道倾角i、近心点辐角ω、升交点经度Ω和真近点角φ)。

当导航信标运转在某颗行星的公转轨道上时，会受到太阳以及同轨道或附近行星的引力，这些引力摄动会导致导航信标的六根数发生微小改变，甚至脱离轨道。为了减少不必要的燃料消耗，应当尽量选取行星轨道上的稳定点。

由于位于拉格朗日点的物体具有受力平衡的特殊力学性质，使得在拉格朗日点上部署的信标卫星可以处于受力平衡或亚平衡状态。因此，导航信标仅需消耗很少一部分能量就能进行轨道保持，这不仅增加导航信标的寿命，还减小了信标网络的运营成本。

根据一些实施例，太阳系有八大行星，太阳与每颗行星都存在五个拉格朗日点。将太阳系八大行星轨道分为八个行星层，每一层都可以建立至少一组信标卫星网络。

图2示出另一根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。具体为应用于航天器的工作流程图。

根据示例实施例，首先，在进行下面的步骤之前，需要预先将导航信标的位置信息及X射线脉冲信号特征信息编码于星历数据中并保存。

根据一实施例，星历数据中存储有关于多个导航信标的必要信息，用于航天器在接收到X射线脉冲信号后进行匹配查找脉冲信号源的导航信标所用。

根据一实施例，星历数据中可以存储有导航信标的位置信息(即前述导航信标所处于的指定位置)；以及对应的导航信标所发送的X射线脉冲信号的特征信息，例如周期、波形等。

如图2所示，在S201，探测并接收导航信标发送的X射线脉冲信号。

根据一实施例，航天器上装备有X射线探测器，对X射线脉冲信号进行探测与接收，以进行后续的分析计算工作。

根据一实施例，X射线探测器对导航信标发送的X射线脉冲信号进行探测还原，使用X射线光子计数器恢复脉冲波形。

在S203，记录X射线脉冲信号的接收时间。

根据一实施例，X射线脉冲信号的接收时间即为X射线脉冲信号在被导航信标生成后，并经历空间传播后到达航天器的时刻。

根据一实施例，航天器通过计算接收到的X射线脉冲信号在空间中传播的时间，可以得出航天器与导航信标之间的相对距离。首先需要记录其接收到X射线脉冲信号的时间，再得到该X射线脉冲信号从信号源即导航信标发送的时刻，进而可以得出该X射线脉冲信号在空间中传播的时间。

在S205，基于X射线脉冲信号计算航天器的空间位置信息。

图3示出另一根据本申请实施例的一种航天器导航方法的流程图。具体为基于X射线脉冲信号计算航天器的空间位置信息的流程图。

如图3所示，在S301，基于X射线脉冲信号于星历数据中匹配对应的导航信标。

根据示例实施例，基于X射线脉冲信号于星历数据中匹配对应的导航信标。

如前述，星历数据中存储有关于导航信标的必要信息。当航天器接收X射线脉冲信号后，对其进行还原，即可从星历数据中匹配到对应的导航信标信息。

在S303，基于接收到的X射线脉冲信号和X射线脉冲信号特征信息得到X射线脉冲信号的发射时间。

根据示例实施例，基于接收到的X射线脉冲信号和X射线脉冲信号特征信息，得到X射线脉冲信号的发射时间。

在匹配到导航信标后，进一步可以得利用接收到的X射线脉冲信号的波形，结合星历数据中记载的对应的导航信标所生成的X射线脉冲信号的波形和周期，计算到航天器接收到的X射线脉冲信号的延时，即该X射线脉冲信号生成后从导航信标到达航天器所经理的时间长度。

在S305，基于X射线脉冲信号的发射时间和X射线脉冲信号的接收时间，通过分析两者时间差得到信号延时。

根据示例实施例，基于X射线脉冲信号的发射时间和X射线脉冲信号的接收时间，通过分析两者时间差得到信号延时。

在S307，基于信号延时计算所述航天器与导航信标的相对距离。

根据示例实施例，基于信号延时计算航天器与导航信标的相对距离。

根据一实施例，可以利用脉冲星信号进行导航的主要理论基础是X射线脉冲信号的周期稳定，信号轮廓稳定，加上光速是恒定的，即可通过测量脉冲信号相位差测量距离。

X射线脉冲信号测距基本原理可以表达为：

c·δt＝n·δr

δt＝(ΔN+Δφ)T_PSR

其中，c表示光速，δt为表示光子到达SSB原点时间与同一光子到达航天器的时间差，n为导航信标的方向向量，δr表示航天器在SSB的位置向量。ΔN表示光子到达基准点与探测器时间差的周期整数倍部分，Δφ是通过测量脉冲信号的轮廓与脉冲星数据的标准轮廓对比得到相位差，T_PSR表示脉冲星信号周期。

根据一些实施例，导航信标作为太阳系内的人造信标，航天器可以直接测量自身相对于导航信标的距离与方向矢量。

根据一些实施例，以太阳中心为坐标原点，导航信标的坐标矢量为s，其上发射某个脉冲的时间为t₁。航天器的坐标矢量为r，探测到上述脉冲信号的时间为t₂。信标星到航天器的矢量为l，矢量l的模数值大小刚好对应着航天器与信标星之间的距离值ρ，可表示为：

ρ＝||l||＝||s-r||

设光速为c，距离值可表示为：

ρ＝c·(t₂-t₁)

根据一些实施例，当仅有距离观测量，同时观测三个及以上导航信标，X射线脉冲信号测距基本原理可以表达为：

δr＝r-s

c·δt＝||δr||

δt＝(ΔN+Δφ)T_signal

其中，c表示光速，δt为表示光子从信标处的发射时间与同一光子到达航天器的时间差，航天器的坐标矢量为r，信标卫星的坐标矢量为s，δr表示航天器与信标的位置矢量之差。ΔN表示光子到达基准点与探测器时间差的周期整数倍部分，Δφ是通过测量脉冲信号的轮廓与信标数据的标准轮廓对比得到相位差，T_signal表示信标信号周期。

根据一些实施例，当航天器观测单个导航信标，利用测距加方向矢量进行定位时，其基本原理可以表达为：

δr＝r-s

c·δt＝||δr||

δt＝(ΔN+Δφ)T_signal

其中，c表示光速，δt为表示光子从导航信标处的发射时间与同一光子到达航天器的时间差，航天器的坐标矢量为r，信标卫星的坐标矢量为s，δr表示航天器与导航信标的位置矢量之差，n为导航信标的方向向量。ΔN表示光子到达基准点与探测器时间差的周期整数倍部分，Δφ是通过测量脉冲信号的轮廓与信标数据的标准轮廓对比得到相位差，T_signal表示信标信号周期。

根据一些实施例，当导航信标的数量为三个及以上时，基于航天器与不同的导航信标的相对距离，得到航天器的三维空间位置。

根据一些实施例，航天器与单个导航信标的距离与方向矢量为观测量，可以利用滤波算法对航天器的真实位置进行估算。

根据一些实施例，航天器利用X射线成像探测器或准直器，可以得到导航信标相对于航天器的前述方向矢量。

图4示出根据本申请实施例的一种航天器导航系统的框图。

如图4所示，该航天器导航系统包括导航信标401，航天器403。其中：

导航信标401，导航信标于指定位置生成并发送X射线脉冲信号。

航天器403，预先将导航信标的信息编码于星历数据中并保存，探测并接收导航信标发送的X射线脉冲信号，根据X射线脉冲信号及星历数据计算航天器的空间位置信息。

该航天器导航系统执行前述实施例类似的功能，此处不再赘述。

图5示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。

下面参照图5来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元510、至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530、显示单元540等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元510执行，使得处理单元510执行本说明书描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法。例如，处理单元510可以执行前面描述的方法。

存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)5203。

存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5205的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线530可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备500也可以与一个或多个外部设备5001(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器560可以通过总线530与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM、U盘或者移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的上述方法。

软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该设备执行时，使得该计算机可读介质实现前述功能。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM、U盘或者移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施例的方法。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种航天器导航方法，用于导航信标，所述方法包括：

获取时钟信息；

基于所述时钟信息调制并生成X射线脉冲信号；

于指定位置发送所述X射线脉冲信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基于接收到的调整指令调整所述X射线脉冲信号的调制与生成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时钟信息由高精度原子钟生成。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定位置包括太阳系中各行星与太阳之间的拉格朗日点。

5.一种航天器导航方法，用于航天器，所述方法包括：

探测并接收导航信标发送的X射线脉冲信号；

记录所述X射线脉冲信号的接收时间；

基于所述X射线脉冲信号计算所述航天器的空间位置信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述探测并接收导航信标发送的X射线脉冲信号之前，还包括：

预先将所述导航信标的位置信息及X射线脉冲信号特征信息编码于星历数据中并保存。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述X射线脉冲信号计算所述航天器的空间位置信息，包括：

基于所述X射线脉冲信号于所述星历数据中匹配对应的所述导航信标；

基于接收到的所述X射线脉冲信号和所述X射线脉冲信号特征信息，得到所述X射线脉冲信号的发射时间；

基于所述X射线脉冲信号的发射时间和所述X射线脉冲信号的接收时间，得到信号延时；

基于所述信号延时计算所述航天器与所述导航信标之间的相对距离。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述X射线脉冲信号计算所述航天器的空间位置信息，还包括：

当所述导航信标的数量为三个及以上时，基于所述航天器与不同的所述导航信标的相对距离，得到所述航天器的三维空间位置。

9.一种航天器导航系统，其特征在于，包括：

导航信标，于指定位置生成并发送X射线脉冲信号；

航天器，预先将所述导航信标的信息编码于星历数据中并保存，探测并接收所述导航信标发送的所述X射线脉冲信号，根据所述X射线脉冲信号及所述星历数据计算所述航天器的空间位置信息。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的方法。

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