空间引力波探测器自引力分析与建模方法

V19; 航天器质量分布和检验质量间的自引力效应是影响空间引力波探测的一项重要噪声来源.针对该噪声,研究空间引力波探测器自引力分析与动态模型构建方法,以实现引力波探测系统全链路噪声动态仿真.首先,分析空间引力波探测中自引力的主要影响因素,推导空间内任一质点对立方体检验质量的引力解析公式,构建航天器有限元模型,并基于该模型分析主要因素对自引力的影响.然后,提出一种基于有限元分析和多项式回归的自引力数学模型构建方法,并与反向传播神经网络、支持向量回归等方法进行比较与仿真验证.仿真结果表明,所提方法精度优于10-16m·s-2,且计算简单,可被有效应用于后续引力波科学探测任务....

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 12; pp. 4083 - 4090
Main Authors 汤宁标, 杨中光, 余贤圣, 何涛, 蔡志鸣, 余金培
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院微小卫星创新研究院,上海 201304 01.12.2024
中国科学院大学,北京 100049%中国科学院微小卫星创新研究院,上海 201304
Subjects
空间引力波探测
自引力
finite element
self-gravity
有限元
多项式回归
space gravitational wave detection
polynomial regression
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2024.12.17

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Summary:V19; 航天器质量分布和检验质量间的自引力效应是影响空间引力波探测的一项重要噪声来源.针对该噪声,研究空间引力波探测器自引力分析与动态模型构建方法,以实现引力波探测系统全链路噪声动态仿真.首先,分析空间引力波探测中自引力的主要影响因素,推导空间内任一质点对立方体检验质量的引力解析公式,构建航天器有限元模型,并基于该模型分析主要因素对自引力的影响.然后,提出一种基于有限元分析和多项式回归的自引力数学模型构建方法,并与反向传播神经网络、支持向量回归等方法进行比较与仿真验证.仿真结果表明,所提方法精度优于10-16m·s-2,且计算简单,可被有效应用于后续引力波科学探测任务.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.12.17