摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台设计

admin · 发表于 2023-10-2 11:20:57

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摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台可单独用于卫星姿态测量的核心部件——红外地球敏感器关键技术实验验证，也可作为红外电地球模拟装置用于航天器姿态确定与控制系统的半物理仿真平台。因此，对摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台的研究，具有重要的工程应用价值。本文以摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台为研究对象，通过对摆动扫描式红外地球敏感器半理仿真平台的需求进行分析，在红外电地球模拟装置设计与实现、摆动扫描电机FPGA数字控制算法、摆动扫描式红外地球敏感器姿态解算算法等方面进行了研究。本论文的主要工作如下：首先，根据摆动扫描式红外地球敏感器半理仿真平台的工作原理，结合红外电地球波算法，给出了摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台系统中红外电地球模拟装置的实现方案，提出了基于ARM和FPGA硬件结构的红外电地球模拟装置，在重点解决ARM和FPGA之间跨时钟域数据通信题目基础上，实现了该红外电地球模拟装置，并在此基础上研究了摆动扫描式红外地球敏感器的姿态解算算法。其次，分析了摆动扫描控制系统的原理与组成，针对摆动扫描式红外地球敏感器半理仿真平台中摆动扫描控制系统的技术指标要求，给出了摆动扫描控制系统总体设计方案，完成了有限转角摆动扫描控制系统的数学建模和Simulink仿真分析，并给出了基于FPGA的摆动扫描控制系统数字控制算法。最后，结合敏感器电接口箱、红外电地球模拟装置和摆动扫描控制系统，完成了整个摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真实验验证。

摆动扫描式红外地球敏感器半物理仿真平台设计

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