中科院日前发布新的研究成果，科学家们使用慧眼卫星上的X射线望远镜开展了X射线脉冲星导航实验，定位精度达到10公里之内(3倍标准偏差)，进一步验证了航天器利用脉冲星自主导航的可行性，为未来在深空的实际应用奠定了基础，使深空航天器依靠脉冲星导航定位成为可能。

       航天器已经成为从事政治、军事、经济和科研活动的重要工具之一，研究航天器的空间定位导航和授时具有重要的意义、地球低轨道的飞行器可以利用GPS进行定位导航和授时。对于高轨道航天器，GPS信号变得极其微弱，深空航天器是否可以依靠脉冲星导航定位呢？

　　脉冲星是高速自转的中子星，具有极其稳定的周期性，其稳定度优于10-19，被誉为自然界最精准的天文时钟。因此，脉冲星能够成为人类在宇宙中航行的“灯塔”，为近地轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供自主导航信息服务。

       脉冲星是大质量恒星演化、塌缩、超新星爆发的遗迹，是一种具有超高温、超高压、超高密度、超强磁场、超强电场和超强引力场等极端物理条件的天体，其典型半径约为10千米，而质量却与太阳相当，核心密度达到10的14次方克每立方厘米。

       脉冲星属于高速自转的中子星，其自转轴与磁极轴之间有一个夹角，两个磁极各有一个辐射波束。当星体自转且磁极波束扫过安装在地面或航天器上的探测设备时，探测设备就能接收到一个脉冲信号。脉冲星属于高速自转的中子星，其自转周期范围一般为1.6毫秒～8.5秒，具有极其稳定的周期，尤其是毫秒脉冲星的自转周期变化率达到10-19～10-21，被誉为自然界最精准的天文时钟。

       脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射。通常把在射电频段上辐射信号的脉冲星叫做射电脉冲星，把在X射线频段上辐射信号的脉冲星叫做X射线脉冲星。X射线属于高能光子，集中了脉冲星绝大部分能量，易于小型化设备探测与处理，但难于穿过地球稠密大气层，只能在地球大气层外空间观测到。

       X射线脉冲星导航是在航天器上安装X射线探测器，探测脉冲星辐射的X射线光子，测量光子到达时间和提取脉冲星影像信息，经过相应的信号和数据处理，航天器自主确定轨道、时间和姿态等导航参数的过程。其基本原理是：以同一个脉冲信号到达太阳系质心的时间与到达航天器的时间差为观测量，构造X射线脉冲星导航测量方程；该方程有4个未知数，包括3个位置坐标分量和1个时钟偏差量；通过同时探测4颗脉冲星，或每个弧段观测1颗脉冲星并结合航天器轨道动力学模型，求解4个未知数，实现航天器自主导航。