基于FPGA的空间目标碰撞预警系统

admin · 发表于 2022-9-5 14:14:42

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雅宝题库解析：
人类航天事业不断发展，使得空间在轨物体数量与日剧增，空间环境日益恶化，空间碎片与航天器碰撞的事件时有发生，这对近地轨道航天器的生存构成了很大的威胁，本论文针对上述题目设计了一个基于FPGA(Field Programable Gate Array, 现场可编程门阵列)和CAM(Content Addressable Memory, 内容可寻址存储器)的危险目标筛选装置，此装置可以在多目标群中快速筛选出危险目标，实现对空间目标碰撞的预警提示。论文的主要内容为：分析了近地轨道的空间目标环境，回顾了历史上航天器被废弃空间目标碰撞并导致失效的事件，阐述了建立空间目标碰撞预警系统的重要性和必要性。介绍了系统实现所涉及的FPGA芯片、CAM IP核、MicroBlaze软处理器核以及MUSIC公司的型号为MH2080的CAM芯片。设计了一个基于FPGA IP核的空间目标碰撞预警系统。该系统平台利用Xilinx公司的FPGA芯片中的CAM IP核和MicroBlaze软处理器核，并利用EDK(嵌入式开发套件)进行搭建，同时设计了危险目标的筛选算法，编写了硬件及软件代码加载到以上系统平台中进行了实际验证。考虑到在FPGA内部实现CAM会受到FPGA容量的限制，导致所实现的CAM容量不可能太大，因此使用外接大容量CAM芯片——MH2080来代替FPGA芯片内部实现的CAM IP核，重新搭建了一个系统平台。作为对比，建立了能够实现相同功能的软件工程，并在PC机上实际运行，最后根据各自的运行时间对软件实现方式与硬件实现方式进行了分析和比较。

基于FPGA的空间目标碰撞预警系统

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