基于FPGA的P-H法星上解算卫星相对姿态

作者：周国清; 黄景金^*; 舒磊

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2018, 43(12): 1838-1846.

DOI：10.13203/j.whugis20180248

• P-H法
• 单位四元数
• 相对姿态
• LU分解-分块算法
• FPGA

针对目前星上遥感图像实时处理只能实现低级别算法的情况,提出了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的P-H法星上相对姿态实时解算模型。该模型不仅避免了传统基于欧拉角的复杂三角函数计算与初值估算,还降低了迭代次数。试验选用FPGA(V7 xc7vx1140t)作为实时解算的硬件平台。在FPGA实现中,采用64位的浮点数据结构和串行/并行相结合策略;并采用LU(Lower-Upper)分解-分块算法实现矩阵求逆。试验结果表明,该模型的迭代次数比基于欧拉角的少了13次。该模型在FPGA和计算机的实现结果相差仅为5.0×10-14,加速度比为10。另外,该模型可广泛适用于实时性要求高的图像处理领域。

• 单位
  电子工程学院; 广西空间信息与测绘重点实验室; 桂林理工大学; 天津大学