卫星姿态控制仿真系统设计与实现

目录

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致谢

1 引言

1.1 课题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 卫星姿态控制系统发展现状

1.2.2 卫星仿真技术发展现状

1.2.3 数学仿真

1.2.4 半实物仿真

1.2.5 全实物仿真

1.2.6 卫星地面半实物平台研究现状

1.3 论文主要工作

2 卫星姿态控制仿真建模

2.1 坐标系

2.2 卫星姿态数学描述

2.2.1 方向余弦阵

2.2.2 欧拉角

2.2.3 四元数

2.3 卫星动力学和运动学方程建模

2.3.1 姿态动力学方程

2.3.2 四元数形式的姿态运动学方程

2.4 卫星姿态控制系统

2.4.1 姿态控制系统组成

2.4.2 姿态控制系统部件构成

2.5 本章小结

3 卫星模型及算法研究

3.1 系统介绍

3.2 数学仿真

3.2.1 数学仿真运行过程

3.2.2 数学模型设计

3.2.3 卫星三维动态演示

3.3 算法仿真及模型检验

3.3.1 单磁强计的扩展卡尔曼滤波定姿算法仿真

3.3.2 比例-微分控制算法及仿真结果

3.3.3 陀螺仪模型噪声对仿真结果影响

3.4 本章小结

4 卫星半实物仿真平台设计及实现

4.1 引言

4.2 半实物仿真设计

4.2.1 仿真功能需求及设计要求

4.2.2 星载计算机平台选择

4.2.3 半实物仿真平台框架设计

4.2.4 系统仿真流程

4.3 动力学仿真机硬件设计

4.3.1 硬件总体设计

4.3.2 硬件组成

4.3.3 硬件接口设计

4.4 动力学仿真机软件设计

4.4.1 软件信息传递流程

4.4.2 软件设计理论依据

4.4.3 上位机界面设计

4.5 遥测遥控软件设计

4.6 半实物平台接口测试

1.OC开关测量

2.AD模拟量采集

3. CAN测量

4. Serial串口卡

5. RS422串口

6. DIO板卡

4.7 本章小结

5 半实物仿真平台运行与仿真

5.1 引言

5.2 半实物仿真平台集成及运行

5.2.1 动力学仿真机运行

5.2.2 半实物仿真平台搭建

5.3 半实物仿真

5.3.1 半实物仿真实验

5.3.2 半实物仿真实验结果

5.3.3 磁卸载仿真结果

5.4 本章小结

6 总结及展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

独创性声明

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