题目：微纳卫星姿轨控下位机系统设计与实现

高集成度、小体积、低功耗的姿轨控下位机，作为卫星姿轨控系统的核心部件，是实现高性能稳定控制的关键技术之一，对于分布式微纳卫星完成空间环境探测等科学任务具有重要的研究意义与应用价值。 本文依据卫星总体对姿轨控系统要求，在对国内外卫星姿轨控系统进行详细调研后，确定姿态测量器件与执行器件电气接口，在满足姿轨控下位机处理能力、体积、功耗及适用性等方面前提下，对姿轨控下位机任务进行分析，提出了姿轨控下位机总体方案。 根据总体方案设计，采取以ARM处理器为核心，以CPLD为硬件功能补充的硬件设计方案，并进行外围设备、接口扩展，构建了ARM定姿与控制模块、CPLD信息采集及预处理模块、CAN通信模块、遥测模块、硬件看门狗模块五部分为主体的硬件平台。 在构建硬件平台后，进行了嵌入式U-Boot的驱动代码与自引导程序设计，成功实现了姿轨控下位机的硬件初始化与自启动，并在此基础上，进行相应接口的驱动程序开发，以及实现了两种模式下的姿态确定算法移植和基于执行机构飞轮的姿态控制算法移植。 最后在实验室环境下对姿轨控下位机实现的硬件功能与下位机软件算法进行了测试，测试结果表明，姿轨控下位机能够很好的完成数据采集、CAN总线通信等硬件功能，并且在三轴转台上实现姿轨下位机与姿态测量器件、执行机构的联调，姿轨控下位机能够有效运行姿态确定与控制算法，在功耗和体积以及可扩展性方面也都达到了预期的设计目标。