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龙图腾网获悉山东航天电子技术研究所申请的专利一种脉冲星自主导航脉冲相位估计系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115373003B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211066264.8，技术领域涉及：G01S19/42；该发明授权一种脉冲星自主导航脉冲相位估计系统及方法是由李璟璟;王文丛;徐源;刘金胜;宋娟;徐延庭;王博设计研发完成，并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种脉冲星自主导航脉冲相位估计系统及方法在说明书摘要公布了：本发明属于空间飞行器脉冲星自主导航技术领域，提供一种脉冲星自主导航脉冲相位估计系统及方法，其以分布式布局的卫星系统为载体，包括高精度时间同步计时系统，脉冲星探测载荷单元，星光矢量敏感载荷单元，地球敏感载荷单元，星间链路载荷单元。本发明还提出脉冲观测轮廓和星光角距新的融合方法，该方法是一种脉冲星和星光角距的深度融合方法，能够有效利用具有星间链路的各种类型的卫星，搭载具有本发明需要功能的载荷，实现脉冲相位估计。本发明通过引入同一时刻的多个星光角距测量值，能够实现轮廓幅值按bin滤波，实现高精度脉冲相位融合估计。

本发明授权一种脉冲星自主导航脉冲相位估计系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种脉冲星自主导航脉冲相位估计方法，其特征在于：包括如下的步骤： A1：以S1，S2,Si……SN代表各卫星，脉冲星探测载荷单元、星光矢量敏感载荷单元、地球敏感载荷单元对恒星观测矢量为，对地心观测矢量为，各卫星通过对恒星和地球观测合成的星光角距为； A2：在某时刻：利用脉冲星探测器接收到的脉冲星光子到达时间序列，按照脉冲星周期以柱状图的形式将光子到达时间序列折叠到第一个脉冲周期中，获得观测轮廓； A3：进行高精度脉冲相位估计； 步骤A2的具过程包括： B1：以为起始点，将到达时间大于一个的脉冲星光子到达时间序列对取余数，该余数对应地插入到到的时间段中，从而获得分布于到时间段的光子点； B2：以bin为宽度，画柱状统计图，纵坐标为落在该bin内的光子的个数； B3：柱状统计图的幅值序列即为轮廓在bin上的观测值，其连续化的形式为； B4：将bin视为滤波步长，每个bin对应的轮廓值作为该bin上的脉冲轮廓观测值； B5：利用星光矢量敏感载荷和地球敏感载荷探测合成星光角距，对每一个bin，将星光角距观测值随机地与该bin上的脉冲轮廓观测值进行匹配，构成二维观测组合； B6：结合标准轮廓信息，构建卡尔曼滤波器，进行滤波计算，收敛后得到该时刻的脉冲相位值，具体为： 脉冲星标准轮廓和相位函数可以通过地面和在轨长时间的观测获得，是脉冲星导航的基础；卫星在进行在轨脉冲星自主导航时，通过利用星上探测器探测脉冲星光子到达时间信息，大尺度时空转换到太阳系质心坐标系处并折叠成轮廓，进而与标准轮廓作比较获得相位信息，观测轮廓可以建模为： 其中，代表折叠轮廓的幅值系数，可通过对折叠轮廓进行归一化折算为1，体现为观测轮廓由于轮廓折叠中噪声影响引起的整体上移，视为常值，为脉冲时延可转化为脉冲相位，为探测器及背景等效高斯白噪声； 卫星通过星光矢量敏感载荷观测恒星得到星光观测矢量，通过地球敏感载荷敏感地平并计算获得地心矢量，可以构建对恒星和地心的星光角距观测量；由几何关系可知，恒星-地心星光角距为位置的函数，可建立观测方程为： 其中，为所观测的某已知恒星的单位星光矢量，为太阳系质心坐标系下卫星位置矢量，符号表示大尺度时空转换，表示太阳系质心坐标系下对的估值，表示位置估计误差，为三颗脉冲星矢量方向上的脉冲相位，为三颗脉冲星周期，为三颗脉冲星单位矢量，为第个星光角距对应的卫星与实现融合相位估计的卫星之间的星间相位差，为光速，为该卫星与卫星S1的星间距离在被观测脉冲星方向上的距离投影，所述S1为进行导航计算的主卫星，为脉冲星发射的脉冲频率，为测量噪声； 对于进行三个方向脉冲星观测的卫星，令代表三个脉冲星标准轮廓，代表对三个标准轮廓求导得到的函数，为三个观测轮廓的上移量，则可以建立状态方程为 如前所述，利用脉冲星观测轮廓和星光角距，通过几何关系，可构建观测方程为： 令，，则以上方程可整理为： 其中，，为非线性观测方程，和分别为状态噪声和观测噪声，等效为高斯白噪声； 根据以上状态方程和观测方程，利用Kalman滤波器对脉冲相位进行估计。

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