پياده سازي سخت افزاري الگوريتم هاي حسگر ستاره

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پروژه با هدف تعيين وضعيت يك ميكرو ماهواره، به پياده¬سازي و تست الگوريتم¬هاي يك حسگر ستاره به صورت سخت افزاري مي¬پردازيم. اين الگوريتم¬ها عبارتند از: الگوريتم مركزيابي، شناسايي الگو و تعيين وضعيت. براي اجراي اين الگوريتم¬ها ابتدا نياز به تصاويري با كيفيت بالا از ستارگان داريم كه توسط دوربين ردياب ستاره تهيه مي¬شوندو جهت پردازش در اختيار پردازنده قرار مي¬گيرند. پردازنده منتخب ما يك پردازنده ARM Cortex-A8با سرعت 1GHz است. در اولين مرحله¬ي پردازش به ارائه يك الگوريتم جديد با سرعت اجراي بالا، جهت حذف نويز الگوي ثابت از تصاوير مي¬پردازيم. نتايج نشان مي¬دهد كه اين الگوريتم حداقل تا 6 برابر مي¬تواند سطح نويز الگوي ثابت تصاوير را در مدت كمتر از 5 ميلي¬ثانيه، كاهش دهد.مرحله¬ي بعد مركزيابي ستارگان تصوير است.در اين مرحله با انجام يك الگوريتم مركزيابي تطبيقي، به طوري كه تنها ستارگان روشن¬تر تصوير مركزيابي شوند و بر اين اساس تعيين وضعيت صورت بگيرد، توانسته¬ايم دقت حسگر را افزايش دهيم. مرحله سوم شناسايي ستارگان است. با توجه بهاهميت زياد سرعت و دقت الگوريتم شناسايي، در اين مرحله با اصلاح الگوريتم شناسايي الگوي هرمي توانسته¬ايم با صحت 98 درصد، در مدت زمان 25 ميلي¬ثانيه، ستارگان تصوير را شناسايي نماييم.آخرين مرحله پردازش، تعيين وضعيت است. در ابتدا دقت مفروض براي تعيين وضعيت در دو محور ياو و پيچ كمتر از 20 arcsec و براي محور رول كمتر از 100arcsecمي¬باشد. همان¬طور كه در نتايج خواهيد ديد، ما با استفاده از الگوريتم q-method، انجام كاليبراسيون زميني براي دوربينو در نظر داشتن خطاهاي ناشي از دقت كاتالوگ ستارگان و اثر مانور ماهواره در صحت تصوير دريافتي به دقتي بهتر از محدوده فوق دست يافته¬ايم. به منظور پياده¬سازي كليه الگوريتم¬هاي فوق ابتدا الگوريتم¬ها به زبان C/C++ در نرم¬افزار Eclipse در سيستم عامل لينوكس ارزيابي شده و سپس بر روي پردازنده ARMمذكور اجرا گرديده¬اند. كلمات كليدي: تعيين وضعيت ماهواره، حسگر ستاره، الگوريتم مركزيابي، شناسايي الگو، حذف نويز الگوي ثابت، كاليبراسيون دوربين

186799

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

كنترل

دكتر سيد كمال الدين موسوي مشهدي