深空探測是人類探索宇宙奧秘、尋求支撐人類社會長遠發(fā)展的必由之路，也是衡量一個國家綜合實力和科技發(fā)展水平的重要標志。中國事業(yè)歷經(jīng)60多年的努力和發(fā)展，取得了輝煌的成就，達到了世界水平。年7月23日，“天問一號”火星探測器發(fā)射升空，其搭載的“祝融”火星著陸。此次任務(wù)實施，是我國事業(yè)發(fā)展中里程碑式的新跨越。正如《16中國的》白皮書中所說：“探索浩瀚宇宙，發(fā)展事業(yè)，建設(shè)強國，是我們不懈追求的夢。”《21中國的》白皮書指出，未來五年，中國將繼續(xù)實施月球探測工程、行星探測工程、新技術(shù)的工程化應(yīng)用、開展空間科學(xué)探索和空間環(huán)境下的科學(xué)實驗等。

在深空探測任務(wù)中，器自航技術(shù)具有重要作用。隨著在軌器的增多、空間任務(wù)的日益復(fù)雜以及人類對空間探測的不斷深入，器自航技術(shù)的重要性也越加凸顯。各大國也都在積極研發(fā)各種不依賴地面設(shè)備的天文自航技術(shù)。X射線脈沖星導(dǎo)航是一種新興的天文導(dǎo)航方式來已成為一個研究熱點。X射線脈沖星導(dǎo)航利用X射線脈沖星，以其的特點和優(yōu)勢為不同的空間探測任務(wù)提供高自主性、高精度、高性和實時的導(dǎo)航服務(wù)，并且易于工程實現(xiàn)，極有可能成為未來天文導(dǎo)航的主要方式之一。

本書針對X射線脈沖星導(dǎo)航這一重大課題，面向工程實際，全面、系統(tǒng)、深入地研究了面向X射線脈沖星導(dǎo)航的兼具實用性與性的信號法。本書按照X射線脈沖星信號流的順序，構(gòu)建X射線脈沖星信號處理框架。全書共八章。第1章綜述了國內(nèi)外深空探測發(fā)展現(xiàn)狀，以及X射線脈沖星導(dǎo)航的基本原理。第2章介紹了本書涉及的信號法括壓縮感知、經(jīng)驗?zāi)�態(tài)分解、遺傳方法、分數(shù)階傅立葉變換、自歸一化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小二乘法、卡爾曼濾波等。第3章和第4章分別研究時域和變換域的X射線脈沖星到達時間估計方法。第5章專門研究脈沖星周期估計以及脈沖星TOA和周期聯(lián)合估計方法。第6章專門研究脈沖星導(dǎo)航濾波，以及測角/脈沖星組合導(dǎo)航與多普勒/脈沖星組合導(dǎo)航。第7章專門研究脈沖星候選體選擇方法。第8章，對X射線脈沖星導(dǎo)航的發(fā)展趨行展望。

本書是作者及其所在科研團來在國家自然科學(xué)（61772187、61873196、61501336）、科技創(chuàng)新30-“量子通信與量子計算機”重大項目（21ZD0303400）等的支持下，對所取得的科研成果的梳理和提煉，可為未來X射線脈沖星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展和工程應(yīng)用提供理論依據(jù)與指導(dǎo)，也可供從事深空探測工程的科研工作者和高等院校相關(guān)師生參考。

本書于21年冬開始籌劃，歷時一年，幾易其稿，終在22年冬完稿。在本書付梓之際，感謝房建成院士、田金文教授、馬杰教授多年來的悉心培養(yǎng)與指導(dǎo)，感謝吳偉仁院士、寧曉琳教授、吳謹教授、張偉研究員、方寶東研究員、楊照華教授、孫海峰副教授、桂明臻副教授、馬辛助理教授、陳曉研究員、尤偉研究員、李連升研究員、石永強副研究員等多年來的關(guān)懷、指導(dǎo)與幫助，感謝賀鴻才、吳春艷、饒源、吳楊坤、劉蘭蘭、徐星滿、劉拓、喻子原、馮園、賈運澤、陳儉鋒、彭浩宇、張洹梓等研究生在本書編寫過程中付出的辛勤勞動，感謝湖南大學(xué)出版社的大力支持與幫助，感謝出版社編輯付出的辛勤勞動與努力。

由于作者水平所限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。