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空间引力波探测星座效能评估系统构建与仿真分析(编委特邀稿件)

汤宁标,  杨中光,  胡海鹰,  蔡志鸣,  王鹏程,  杨然,  杜明辉

汤宁标, 杨中光, 胡海鹰, 蔡志鸣, 王鹏程, 杨然, 杜明辉. 空间引力波探测星座效能评估系统构建与仿真分析(编委特邀稿件)[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2026-0106
引用本文: 汤宁标, 杨中光, 胡海鹰, 蔡志鸣, 王鹏程, 杨然, 杜明辉. 空间引力波探测星座效能评估系统构建与仿真分析(编委特邀稿件)[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2026-0106
Construction and Simulation Analysis of Performance Evaluation System for Space-Based Gravitational Wave Detection Constellations[J]. Chinese Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2026-0106
Citation: Construction and Simulation Analysis of Performance Evaluation System for Space-Based Gravitational Wave Detection Constellations[J]. Chinese Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2026-0106

空间引力波探测星座效能评估系统构建与仿真分析(编委特邀稿件)

doi: 10.11728/cjss2026-0106
基金项目: 国家重点研发计划(2024YFC2207204)

Construction and Simulation Analysis of Performance Evaluation System for Space-Based Gravitational Wave Detection Constellations

  • 摘要: 空间引力波探测星座的科学探测效能受仪器噪声、星间链路运行状态、有效观测时长和目标波源特征等因素共同影响,单独采用灵敏度或信噪比指标难以完整表征任务科学能力。针对该问题,本文构建了空间引力波探测星座效能评估系统,围绕仪器性能、运行可用性和科学响应三类指标,建立了动态全链路仿真、有效探测时长评估和信噪比计算等功能模块。基于MATLAB/Simulink平台,以日心轨道太极方案为例开展仿真验证。结果表明,该系统能够输出检验质量残余加速度噪声、光学测量噪声和探测灵敏度等关键指标,并可模拟三星建链与断链重建过程对有效科学观测时长的影响。在此基础上,系统结合典型引力波源特征开展信噪比计算,能够表征银河系致密双星验证源、极端质量比旋近系统和大质量双黑洞系统等不同波源的可见性差异,验证了其用于空间引力波探测任务科学效能评估的可行性,可为探测方案对比、系统指标分解和科学目标满足度分析提供支撑。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-07-07
  • 录用日期:  2026-08-31
  • 修回日期:  2026-08-16
  • 网络出版日期:  2026-09-24

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