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1、天体导航之射电脉冲星导航、脉泽导航董江云南天文台传统的天体导航●传统的天体导航可分为光学星光导航与射电天文导航。大气层内星光导航受气象条件及昼夜明暗影响,从而难以实现全天候工作,历来是天文导航技术应用的严重障碍。所以，射电天体导航是全天候工作的必由之路。●传统射电天文导航技术设备已经有几十年发展历史,原苏联研制的射电六分仪已经装船使用,美国的射电六分仪也已完成研制并装船试验。他们均沿用传统的天文导航理论,只是将敏感频段由可见光改变为射电。。可用射电源数量少、射电源信号微弱,从而难以实现连续导航,导航精度低、导航保障不
2、连续、设备体积庞大,直接影响射电天文导航技术的应用和发展。经典天体导航－经纬度的确定●光学六分仪－纬度●Google－－钟的历史:计时得到经度●星敏感器－测角●可靠性和冗余度是系统对抗中重要的概念。●美国海军军舰上每天都在用天文导航（此处指以传统的以光学天体为基础天体导航）。美国海军政策要求必须有两种独立的定位手段“,除GPS之外,天文导航是一种独立的、无条件的、全球范围的、低费用的、自主式导航系统.”美国海军天文台应用技术部研究员J.Bangert博士在美国国防部应用天文学论坛1995年年会上专门从天文导航算法及软
3、件的角度,论述了天文定位的重要性。美国海军天文台天文应用室主任P.M.Janiczuk博士认为,天文导航能较容易地达到“1角秒测天精度,从而使定位精度达到30米左右,不再需要任何的科学突破,所必须的技术目前都存在。”1997年4月2日开始服役的B22A隐身轰炸机选择以NAS－27天文导航单元及惯性导航单元构成飞行安全的双重保障,进一步表明了其对天文导航技术的极度重视,其深远意义发人深思。●俄罗斯一直把天文导航系统放在重要位置,在星光导航潜望镜、射电六分仪等技术领域占据优势，并注重实效和花巨资进行天文导航基础理论研究及
4、实验室建设。●英国有关人士认为,如果敌方是在首先使我方的电子导航、无线电导航设备失去作用的情况下进行第一次打击,那么,天文导航就显得格外重要。为了对付这种突然事件,英国的海军要求提高潜艇潜望镜六分仪的天文导航能力,要求六分仪的定位精度达到0.5海里。●法国通用机械电气公司(SAGEM)认为,天文导航至少应当作为GPS的备用手段来使用。X射线脉冲星导航●X射线脉冲星导航（XNAV）近年来被美国学者建立了初步的理论基础，并在X射线波段取得了一定的实验结果（Sheikh,S.I.,2005）。相关研究被美国国防部先进技术研
5、究局十分重视，其投入了大量研究经费,欧空局及俄罗斯等机构也开始了相关研究。但其研究局限于X射线波段，只能应用于空间卫星导航和深空探测。●可以定位、定姿（测角）、测速、计时射电脉冲星导航●经我分析，仅用3米的天线或者1米的光学或者红外望远镜，就可实现脉冲星导航，这意味着在射电、光学和红外波段也可进行脉冲星导航（JiangDong.Pulsarnavigationinthesolarsystem.submited,arXiv:0812.2635v1[astro-ph]2008a.）。这极大的拓展了脉冲星导航的应用范围，使
6、得在航天、航空、航海、以至地面和水下都可以应用他。脉冲星导航同时也克服了传统射电天文导航技术可用射电源数量少、射电源信号微弱,从而难以实现连续导航,导航精度低、导航保障不连续、设备体积庞大的缺点，从而推动了相关研究。●可以全天候、全空间的实现定位、定姿（测角）、测速、计时脉泽导航原理●脉泽导航是我提出的另一种导航体制（JiangDong.Masernavigationinthemilkywayandintergalatic.Submited,0901.0068v1[astro-ph]2009a.），其以天体脉泽源为信
7、标，以多普勒原理为基础在射电波段进行导航。这一工作也将实现用小天线在射电波段的天体导航。●可以全天候、全空间的实现测速、定位、定姿（测角）在深空探测当中的应用●随着距离的增加，DSN人工射电导航能力将下降，脉冲星、脉泽导航不会被影响●在太阳的另一边，DSN不能工作，脉冲星，脉泽导航仍能工作●在进入气态行星或者有大气层的固态行星时，DSN会受到影响，脉冲星、脉泽导航不会●在探测器进入行星的背面，DSN无法工作，脉冲星、脉泽不受影响
