基于FPGA的衛(wèi)星姿態(tài)控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微小衛(wèi)星是目前航天器發(fā)展的一個(gè)重要方向。作為現(xiàn)代微小衛(wèi)星的關(guān)鍵部分，姿態(tài)控制系統(tǒng)顯得更為重要。姿態(tài)控制系統(tǒng)從傳統(tǒng)的以通用處理器為基礎(chǔ)的軟件執(zhí)行方式，到專用集成電路ASIC為代表的硬件執(zhí)行方式，在性能和設(shè)計(jì)周期方面難以平衡。以FPGA為代表的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)填補(bǔ)了兩者之間的空白?？芍貥?gòu)計(jì)算將算法在FPGA上實(shí)現(xiàn)，可以獲得非常高的性能。同時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)目標(biāo)算法的不同，動(dòng)態(tài)的調(diào)整硬件，具有更好的靈活性和適應(yīng)性，獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。

2、　　哈工大衛(wèi)星所的時(shí)變計(jì)算機(jī)項(xiàng)目依據(jù)可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)，需要對(duì)衛(wèi)星的不同控制模式進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的對(duì)象是姿態(tài)控制系統(tǒng)的中一個(gè)控制模式——對(duì)地定向控制模式。設(shè)計(jì)的目標(biāo)是完成對(duì)地定向控制算法的硬件設(shè)計(jì)，并在FPGA中實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括基本運(yùn)算單元和算法功能單元的設(shè)計(jì)?；具\(yùn)算單元包括浮點(diǎn)加法器、乘法器，并主要對(duì)浮點(diǎn)三角函數(shù)的硬件計(jì)算進(jìn)行了設(shè)計(jì)。算法功能單元用來完成軟件部分的算法。由于算法中一些功能函數(shù)在不同的模式中是通用的，在設(shè)計(jì)過