太极任务中航天器间倾斜-长度噪声降低算法
广义相对论与量子宇宙学
2025-09-25 v1 天体物理仪器与方法
摘要
太极任务用于基于空间的引力波（GW）探测，采用激光干涉测量来测量引力波引起的皮米级距离变化。航天器间干涉仪中的倾斜-长度（TTL）耦合噪声，来源于航天器的角度抖动和可移动光学子组件，被预测为可能降低太极对引力波灵敏度的主要噪声源之一。由于这些角度抖动可以通过差分波前传感器读出，因此可以通过拟合和减去它们在数据处理阶段抑制TTL噪声。本文提出了一种改进的TTL噪声抑制算法，解决了实际探测场景中最优估计所需的未知噪声底问题，并且该算法的设计考虑了引力波信号的存在。该算法通过数值模拟进行了验证，该模拟建立在包含太极的阻力自由和姿态控制系统的航天器动力学模拟之上。我们还通过在不同水平上变化TTL系数来展示该算法的鲁棒性，表明我们的算法适用于一系列载荷状态，最终为实现太极的全部灵敏度提供了关键进展。
引用
@article{arxiv.2509.20222,
title = {Inter-Spacecraft Tilt-to-Length Noise Reduction Algorithm for Taiji Mission},
author = {Qiong Deng and Leiqiao Ye and Ke An and Yidi Fan and Ruihong Gao and Ziren Luo and Minghui Du and Pengcheng Wang and Peng Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20222},
year = {2025}
}