隨著人類(lèi)太空探索競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,空間觀(guān)測(cè)領(lǐng)域也日益受到各國(guó)的重視。而光電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)正是這一領(lǐng)域的主要設(shè)備之一。對(duì)光電望遠(yuǎn)鏡而言,指向精度是評(píng)價(jià)其性能的重要技術(shù)指標(biāo),其對(duì)于觀(guān)測(cè)圖像的質(zhì)量、目標(biāo)的跟蹤定位精度都有著極為重要的影響。雖然指向模型修正法可以改善指向精度,但還是存在著指向模型系數(shù)都有一定使用期限,無(wú)法做到實(shí)時(shí)性修正的缺陷�；诤阈瞧ヅ涞闹赶蛐拚桨缚梢钥朔赶蛐拚Ｐ头ǖ木窒扌浴９怆娡h(yuǎn)鏡在被動(dòng)引導(dǎo)條件下,做到實(shí)時(shí)修正望遠(yuǎn)鏡指向精度,可與觀(guān)測(cè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)行,長(zhǎng)時(shí)間保持高精度指向。這其中,恒星匹配算法又是整體方案中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而由于恒星匹配算法復(fù)雜度較高,其在軟件層面的實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效率較低,準(zhǔn)時(shí)性較差,時(shí)間漂移往往在數(shù)百毫秒以上。因此對(duì)星圖快速匹配技術(shù)展開(kāi)研究有著重要意義。本文在對(duì)硬件平臺(tái)綜合調(diào)研分析后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室技術(shù)條件,在FPGA平臺(tái)上開(kāi)展該項(xiàng)技術(shù)研究。在詳細(xì)分析基于誤差矢量矩陣的小視場(chǎng)恒星匹配算法后,給出了恒星匹配算法的硬件總體結(jié)構(gòu)。對(duì)結(jié)構(gòu)中上下位機(jī)的通信進(jìn)行設(shè)計(jì),可以有效保證數(shù)據(jù)傳輸精度。有別于傳統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)流程中軟硬件開(kāi)發(fā)相對(duì)獨(dú)立,本文基于系統(tǒng)級(jí)開(kāi)發(fā)方式對(duì)硬件結(jié)構(gòu)中的相關(guān)模塊進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 星圖匹配研究現(xiàn)狀
        1.2.2 硬件平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 FPGA系統(tǒng)級(jí)開(kāi)發(fā)方式發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 天文定位基本原理
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)
        2.2.1 時(shí)角坐標(biāo)系
        2.2.2 天球坐標(biāo)系
        2.2.3 地平坐標(biāo)系
    2.3 時(shí)間系統(tǒng)
        2.3.1 相關(guān)時(shí)間概念
        2.3.2 恒星時(shí)的計(jì)算
    2.4 天文定位基本原理
        2.4.1 望遠(yuǎn)鏡指向坐標(biāo)解算
        2.4.2 定標(biāo)恒星的理想坐標(biāo)
        2.4.3 空間目標(biāo)位置解算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 恒星匹配算法研究
    3.1 引言
    3.2 恒星匹配指向修正系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    3.3 恒星匹配算法理論研究
        3.3.1 坐標(biāo)解算及候選恒星的確定
        3.3.2 誤差矢量矩陣
        3.3.3 匹配條件及判定
    3.4 算法結(jié)構(gòu)分析
    3.5 關(guān)鍵模塊研究總結(jié)
        3.5.1 圖像區(qū)域的相關(guān)介紹
        3.5.2 區(qū)域標(biāo)記算法
        3.5.3 區(qū)域標(biāo)記仿真實(shí)驗(yàn)
    3.6 算法的硬件化技術(shù)研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 恒星匹配算法的硬件設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 恒星匹配算法的FPGA設(shè)計(jì)研究
        4.2.1 串行接口通信設(shè)計(jì)
        4.2.2 系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)過(guò)程
    4.3 天文坐標(biāo)解算開(kāi)發(fā)技術(shù)研究
        4.3.1 CORDIC算法基本原理
        4.3.2 CORDIC算法誤差分析
        4.3.3 CORDIC正余弦計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
        4.3.4 設(shè)計(jì)模塊的誤差分析與仿真驗(yàn)證
        4.3.5 恒星時(shí)計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
    4.4 誤差矢量矩陣的開(kāi)發(fā)技術(shù)研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3197061