基于FPGA的衛(wèi)星姿態(tài)控制模塊設計與實現.pdf

1、微小衛(wèi)星是目前航天器發(fā)展的一個重要方向。作為現代微小衛(wèi)星的關鍵部分，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，在性能和設計周期方面難以平衡。以FPGA為代表的可重構計算技術填補了兩者之間的空白?？芍貥嬘嬎銓⑺惴ㄔ贔PGA上實現，可以獲得非常高的性能。同時，系統(tǒng)可以根據目標算法的不同，動態(tài)的調整硬件，具有更好的靈活性和適應性，獲得了越來越廣泛的應用。

2、　　哈工大衛(wèi)星所的時變計算機項目依據可重構計算技術，需要對衛(wèi)星的不同控制模式進行硬件設計。本文設計的對象是姿態(tài)控制系統(tǒng)的中一個控制模式——對地定向控制模式。設計的目標是完成對地定向控制算法的硬件設計，并在FPGA中實現。設計的內容主要包括基本運算單元和算法功能單元的設計?；具\算單元包括浮點加法器、乘法器，并主要對浮點三角函數的硬件計算進行了設計。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在不同的模式中是通用的，在設計過