隨著我國(guó)航天事業(yè)的快速發(fā)展,衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用遍布在各個(gè)領(lǐng)域,衛(wèi)星系統(tǒng)資源的商業(yè)應(yīng)用也逐漸蔓延開來(lái)。因此體積小,成本低,研制周期短,可靠性高,集成度高是目前衛(wèi)星的研制的主要方向。衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng),作為衛(wèi)星平臺(tái)極其重要的組成部分,主要負(fù)責(zé)完成衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道控制的任務(wù),而作為姿軌控系統(tǒng)的功能主體,姿軌控系統(tǒng)軟件技術(shù)的提升和完善是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星研制技術(shù)商業(yè)化轉(zhuǎn)型的最為直接快捷的發(fā)展方向。本文以衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)軟件作為研究對(duì)象,基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)完成軟件內(nèi)部的系統(tǒng)資源分配和調(diào)度管理工作,并對(duì)衛(wèi)星姿軌控軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化。本文預(yù)期通過(guò)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與姿軌控應(yīng)用軟件相結(jié)合的方式,完成衛(wèi)星系統(tǒng)姿態(tài)軌道控制功能,降低軟件內(nèi)調(diào)度管理功能復(fù)雜度,剝離系統(tǒng)應(yīng)用軟件與底層硬件的交互,提高系統(tǒng)軟件的復(fù)用率,解決當(dāng)前衛(wèi)星研制周期長(zhǎng),成本高,集成度低的現(xiàn)狀。本文首先對(duì)衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和現(xiàn)狀進(jìn)行論述和分析,并對(duì)微小衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究,提出采用開源操作系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和改進(jìn)以適應(yīng)姿軌控系統(tǒng)應(yīng)用,以完成姿軌控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)是解決當(dāng)前衛(wèi)星研制... 

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微小衛(wèi)星及姿軌控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在國(guó)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.5 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與功能分析
    2.1 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)組成
        2.1.1 星載計(jì)算機(jī)
        2.1.2 測(cè)量敏感器
        2.1.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
    2.2 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)軟件組成
        2.2.1 姿軌控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 姿軌控系統(tǒng)底層軟件
        2.2.3 姿軌控系統(tǒng)應(yīng)用軟件
    2.3 姿軌控系統(tǒng)軟件功能分析
    2.4 姿軌控系統(tǒng)軟件性能分析
        2.4.1 時(shí)間特性要求
        2.4.2 空間特性要求
        2.4.3 軟件數(shù)據(jù)精度要求
    2.5 本章小結(jié)
第三章 姿軌控實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用
    3.1 任務(wù)管理與調(diào)度
        3.1.1 任務(wù)類型和狀態(tài)
        3.1.2 系統(tǒng)任務(wù)創(chuàng)建
        3.1.3 姿軌控系統(tǒng)任務(wù)管理和調(diào)度
    3.2 時(shí)間管理
    3.3 資源管理
    3.4 數(shù)據(jù)交互機(jī)制
        3.4.1 基于全局變量的數(shù)據(jù)交互
        3.4.2 基于消息傳遞的數(shù)據(jù)通信
        3.4.3 姿軌控系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互功能實(shí)現(xiàn)
    3.5 系統(tǒng)移植
        3.5.1 操作系統(tǒng)的移植
        3.5.2 BSP移植
        3.5.3 硬件交互及庫(kù)文件
    3.6 本章小結(jié)
第四章 姿軌控系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
    4.1 功能分析及任務(wù)分配
    4.2 任務(wù)模塊功能設(shè)計(jì)
        4.2.1 初始化模塊
        4.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊
        4.2.3 姿態(tài)控制模塊
        4.2.4 軌道控制模塊
        4.2.5 模式及基準(zhǔn)確定模塊
        4.2.6 遙控遙測(cè)模塊
        4.2.7 存儲(chǔ)器維護(hù)模塊
    4.3 可靠性設(shè)計(jì)
        4.3.1 軟件數(shù)據(jù)可靠性設(shè)計(jì)
        4.3.2 存儲(chǔ)單元的可靠性設(shè)計(jì)
    4.4 在軌編程功能設(shè)計(jì)
        4.4.1 地址表的實(shí)現(xiàn)與工作機(jī)制
        4.4.2 編程數(shù)據(jù)包的設(shè)計(jì)與使用
    4.5 本章小結(jié)
第五章 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與仿真
    5.1 衛(wèi)星姿態(tài)描述
        5.1.1 參考坐標(biāo)系
        5.1.2 方向余弦式
        5.1.3 歐拉角
        5.1.4 四元數(shù)
    5.2 衛(wèi)星姿態(tài)模型建立
        5.2.1 衛(wèi)星姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)
        5.2.2 衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
        5.2.3 干擾力矩分析
    5.3 衛(wèi)星姿態(tài)控制算法設(shè)計(jì)
        5.3.1 控制系統(tǒng)建模
        5.3.2 控制算法設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)半物理仿真與測(cè)試
    6.1 仿真系統(tǒng)硬件組成
    6.2 半物理仿真測(cè)試軟件
    6.3 仿真測(cè)試驗(yàn)證
        6.3.1 軟件功能測(cè)試及分析
        6.3.2 軟件性能測(cè)試及分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 論文總結(jié)與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號(hào)：3683571