基于FPGA的目标碰撞预警系统

为了解决空间目标与航天器发生碰撞的问题，设计了一种基于FPGA，以在轨目标三维坐标为待处理数据进行快速并行处理的目标碰撞预警系统。该系统基于Xilinx  公司FPGA芯片中的内容可寻址存储器（Content  Addressable  Memory，CAM）  IP核和MicroBlaze软核控制器，利用嵌入式开发套件（EDK）进行搭建；并设计了空间危险目标的筛选算法，同时编写了软件及硬件代码，加载到以上系统中进行实际的操作验证。验证结果表明，该系统实现了16个目标中危险目标的快速筛选功能，通过使用ChipScope逻辑分析工具进行波形分析，可知系统执行一次筛选操作所需时间为1.8  s。Abstract:    To  solve  the  problem  of  the  collision  between  the  targets  and  the  spacecraft，  a  space  targets  collision  warning  system  was  designed  based  on  FPGA，  and  the  data  which  are  the  three-dimensional  coordinates  of  the  targets  can  be  deal  parallel  in  the  system.  The  system  was  built  on  the  CAM  IP  core  and  MicroBlaze  soft  core  controller  in  Xilinx  FPGA  under  the  environment  of  the  Embedded  Development  Kit（EDK）.  At  the  same  time，  an  algorithm  of  sifting  dangerous  targets  was  designed，  and  software  and  hardware  codes  were  compiled.  After  being  verified  in  the  system  ，  the  result  proves  that  the  system  realizes  the  function  of  fast  sifting  dangerous  targets  from  16  targets.  After  analysing  with  ChipScope，it  shows  that  the  time  period  to  operate  a  complete  sifting  is  1.8s.