胡雪刚，王涛，张军，张得礼，王宏涛

(1. 南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016; 2. 上海宇航系统工程研究所, 上海 201108)

0 引言

天线指向机构的指向精度是评判天线能否进行高精度扫描与指向的重要性能指标[1]，而天线指向机构的精度又取决于其伺服系统的控制精度，因此提高伺服控制器的精度对于天线高精度扫描和指向非常重要。

目前伺服控制器多采用DSP、MCU作为主控芯片，但是由于天线指向机构的伺服控制器在工作过程中会面临空间环境未知粒子辐射和高低温环境等考验，而DSP和MCU对单粒子辐射比较敏感，难以满足空间应用可靠性需求[2]。因此空间天线指向机构伺服控制器采用FPGA作为主控芯片已成趋势。中国空间技术研究院的刘鹏、董超等人设计了一种基于FPGA和单片机的星载定位指向控制器，以ACTEL的反熔丝FPGA作为主控芯片来驱动控制步进电机，单片机作为辅助芯片来实现控制器与UART的串口通信[3]。上海宇航系统工程研究所的侯超、郑悦等人采用单片的ACTEL公司的反熔丝FPGA作为中继天线驱动控制主控芯片[4]。但是这些都是以国外的FPGA作为主控芯片，近年来国际形势的变化加大了核心器件国产化的需求，只有掌握核心科技才能不受制于人。所以，设计并验证以国产FPGA为主控芯片的天线指向伺服控制器可以加快核心器件国产化的步伐。

本文设计了以国产FPGA为主控芯片的天线指向机构伺服控制器，采用步进电机作为驱动电机，以双通道旋转变压器作为位置传感器采集位置信息。……