基于SoC的立方体卫星电气系统设计与控制实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 电气系统发展现状 | 第10页 |
| 1.2.2 SoC技术现状与发展前景 | 第10-13页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第13页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第13-15页 |
| 第二章 基于SOC的总体方案设计 | 第15-24页 |
| 2.1 SOC芯片的选型 | 第15-18页 |
| 2.1.1 SoC选型的依据 | 第15-16页 |
| 2.1.2 SoC性能参数 | 第16-17页 |
| 2.1.3 SoC总体结构 | 第17-18页 |
| 2.2 总体方案设计 | 第18-23页 |
| 2.2.1 星载计算机系统方案 | 第19-20页 |
| 2.2.2 供配电系统 | 第20页 |
| 2.2.3 姿态控制方案与实现 | 第20-21页 |
| 2.2.4 通信方式 | 第21-23页 |
| 2.2.5 立方星总体架构 | 第23页 |
| 2.3 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 星载计算机系统设计 | 第24-45页 |
| 3.1 星载计算机系统微小型化设计 | 第24页 |
| 3.2 星载计算机系统方案 | 第24-25页 |
| 3.3 星载计算机系统功能设计 | 第25-37页 |
| 3.3.1 BM3109最小工作系统设计 | 第25-29页 |
| 3.3.2 姿态确定与控制电路 | 第29-32页 |
| 3.3.3 立方星子系统间通信 | 第32-33页 |
| 3.3.4 整星状态监控 | 第33-35页 |
| 3.3.5 图像采集处理功能 | 第35-36页 |
| 3.3.6 立方星星上数据存储 | 第36-37页 |
| 3.4 PCB设计与布局 | 第37-40页 |
| 3.4.1 PCB设计规则 | 第37-38页 |
| 3.4.2 星载计算机系统板设计 | 第38-40页 |
| 3.5 系统性能测试实验 | 第40-44页 |
| 3.5.1 实验软件 | 第40-41页 |
| 3.5.2 实验设备及内容 | 第41页 |
| 3.5.3 实验过程与结果分析 | 第41-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 立方体卫星供配电系统设计 | 第45-59页 |
| 4.1 需求分析与系统指标 | 第45-46页 |
| 4.1.1 整星供电需求分析 | 第45-46页 |
| 4.1.2 供配电系统性能指标 | 第46页 |
| 4.2 太阳电池阵方案 | 第46-49页 |
| 4.2.1 太阳电池阵性能 | 第47-48页 |
| 4.2.2 太阳电池阵安装方式 | 第48-49页 |
| 4.3 星内蓄电池方案 | 第49-50页 |
| 4.4 电路功能设计 | 第50-54页 |
| 4.4.1 电源母线设计 | 第50-52页 |
| 4.4.2 电源变换电路 | 第52-53页 |
| 4.4.3 自动重启配电电路 | 第53-54页 |
| 4.5 与SoC之间通信 | 第54-55页 |
| 4.6 PCB布局与安装方式 | 第55-56页 |
| 4.7 系统性能测试 | 第56-58页 |
| 4.7.1 实验设备及内容 | 第57页 |
| 4.7.2 实验结果与分析 | 第57-58页 |
| 4.8 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 立方体卫星姿态控制实现 | 第59-74页 |
| 5.1 姿态控制方案 | 第59-62页 |
| 5.1.1 姿态控制需求分析 | 第59页 |
| 5.1.2 初步姿控方案 | 第59-60页 |
| 5.1.3 姿态控制执行机构原理 | 第60-61页 |
| 5.1.4 执行机构模型与参数确立 | 第61-62页 |
| 5.2 姿态运动学模型 | 第62-64页 |
| 5.2.1 欧拉角姿态描述 | 第62-63页 |
| 5.2.2 四元数姿态描述 | 第63-64页 |
| 5.3 姿态控制模型 | 第64-66页 |
| 5.3.1 地球磁场模型 | 第64-65页 |
| 5.3.2 姿态动力学 | 第65页 |
| 5.3.3 干扰力矩 | 第65-66页 |
| 5.4 姿态控制律设计 | 第66-69页 |
| 5.4.1 消旋模式姿态控制律 | 第67-68页 |
| 5.4.2 三轴指向控制律 | 第68页 |
| 5.4.3 偏置动量轮起旋控制律 | 第68-69页 |
| 5.5 姿态控制过程仿真 | 第69-73页 |
| 5.5.1 消旋模式仿真分析 | 第69-70页 |
| 5.5.2 三轴指向仿真分析 | 第70-71页 |
| 5.5.3 偏置动量轮起旋仿真分析 | 第71-73页 |
| 5.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 结论与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 结论 | 第74页 |
| 6.2 未来展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-78页 |
| 附录 | 第78-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
