基于FPGA的衛(wèi)星天線機(jī)載“動(dòng)中通”傾角測(cè)量的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、衛(wèi)星通信地球站通過與地球同步軌道通信衛(wèi)星的鏈路形成衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，目前隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星通信地球站提出了越來越高的要求，機(jī)載衛(wèi)星通信地球站應(yīng)運(yùn)而生。
　　飛機(jī)在飛行過程中處于顛簸狀態(tài)，可能會(huì)有俯仰角、橫搖角，而機(jī)載“動(dòng)中通”天線需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平臺(tái)，配合伺服跟蹤算法來確保飛機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)衛(wèi)星的跟蹤。而穩(wěn)定平臺(tái)需要一個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)A角的模塊，將測(cè)出的俯仰角和橫搖角發(fā)送給主控板，以便主控板能夠?qū)ζ脚_(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使

2、平臺(tái)基本保持水平。
　　本文采用Altera公司的FPGA芯片作為MCU。通過一個(gè)MEMS三軸加速度傳感測(cè)量出加速度值，經(jīng)過相應(yīng)的算法計(jì)算出傾斜角，但是這個(gè)傾角值在動(dòng)態(tài)環(huán)境下是不可靠的。因此需要用另外一個(gè)慣性器件陀螺儀來進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)角速度積分便能得到角度值，但是由于測(cè)量噪聲干擾，加速度計(jì)與陀螺儀都不能單獨(dú)作為動(dòng)態(tài)傾角傳感器，因此建立加速度計(jì)和陀螺儀誤差的數(shù)學(xué)模型，采用互補(bǔ)濾波和卡爾曼濾波結(jié)合的算法，將二者的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，有效提