Diseño de algoritmo de aceleración basado en matriz de compuertas programable en campo para computación paralela de mapas estelares dinámicos
Autores: Cui, Bo; Wang, Lingyun; Li, Guangxi; Ren, Xian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de algoritmo de aceleración basado en matriz de compuertas programable en campo para computación paralela de mapas estelares dinámicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Simulador de estrellas
Algoritmo basado en FPGA
Protocolo USB 2.0
SDRAM
Visualización de mapa estelar
Simulador de estrellas dinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
El simulador de estrellas dinámico es un dispositivo de calibración de prueba en tierra comúnmente utilizado para sensores de estrellas. Para los problemas de velocidad de cálculo lenta, baja integración y alto consumo de energía en el método tradicional de simulación de cartas estelares, este documento diseña un algoritmo de visualización de cartas estelares basado en FPGA para un simulador de estrellas dinámico. El diseño adopta el protocolo USB 2.0 para obtener los datos de actitud, utiliza la SDRAM para almacenar en caché los datos de actitud y el flujo de video, extrae los puntos de estrellas de navegación efectivos buscando las particiones equidistantes de ascensión recta y declinación del cielo estrellado, y realiza la visualización en serie del mapa estelar utilizando la capacidad de cómputo paralelo de la FPGA. Los resultados de las pruebas muestran que bajo las condiciones de campo de visión de la carta y magnitud simulada de , el tiempo más largo para calcular una carta es de 72 s bajo el reloj de 148.5 MHz, lo que mejora efectivamente la velocidad de visualización de la carta del simulador de estrellas dinámico. El algoritmo de visualización de mapas estelares basado en FPGA elimina la dependencia del algoritmo existente en la computadora, reduce el volumen y el consumo de energía del simulador de estrellas dinámico, y realiza la demanda de miniaturización y portabilidad del simulador de estrellas dinámico.
Descripción
El simulador de estrellas dinámico es un dispositivo de calibración de prueba en tierra comúnmente utilizado para sensores de estrellas. Para los problemas de velocidad de cálculo lenta, baja integración y alto consumo de energía en el método tradicional de simulación de cartas estelares, este documento diseña un algoritmo de visualización de cartas estelares basado en FPGA para un simulador de estrellas dinámico. El diseño adopta el protocolo USB 2.0 para obtener los datos de actitud, utiliza la SDRAM para almacenar en caché los datos de actitud y el flujo de video, extrae los puntos de estrellas de navegación efectivos buscando las particiones equidistantes de ascensión recta y declinación del cielo estrellado, y realiza la visualización en serie del mapa estelar utilizando la capacidad de cómputo paralelo de la FPGA. Los resultados de las pruebas muestran que bajo las condiciones de campo de visión de la carta y magnitud simulada de , el tiempo más largo para calcular una carta es de 72 s bajo el reloj de 148.5 MHz, lo que mejora efectivamente la velocidad de visualización de la carta del simulador de estrellas dinámico. El algoritmo de visualización de mapas estelares basado en FPGA elimina la dependencia del algoritmo existente en la computadora, reduce el volumen y el consumo de energía del simulador de estrellas dinámico, y realiza la demanda de miniaturización y portabilidad del simulador de estrellas dinámico.