冯泽霖

摘要：随着自动化技术的普及，无人机在军事、摄影、高空作业等相关行业已经成为必不可少的一部分，但是现有飞控仿真平台收费高昂且比较单一，不能对飞行姿态进行仿真同时对专业水平要求较高，降低了用户体验感。本设计通过LabVIEW软件与单片机来对飞行姿态进行读取和分析。通过LabVIEW软件进行数据读取，数据分析，数据仿真等一系列位功能实现对飞行姿态的精准仿真本设计逻辑层次分明，投入成本低廉，同时具有人机交互性强、实时性好等优点。

关键词：LabVIEW;单片机;数据处理

为了读取飞行过程中的位姿数据，笔者结合单片机开发板，运用六轴陀螺仪模块和VISA串口等相关知识，进行对飞行姿态数据的实时采集与显示，并在LabVIEW2018软件上搭建信息采集的前面板与子程序，成功实现了对飞行姿态的读取与仿真，经过测试，仿真效果与实际符合良好，可满足基本的飞行控制要求。

1软硬件的设计思路

1.1 位姿数据采集模块设计

利用MPU6050实现对飞行器俯仰角、航向角、翻滚角以及各个方向上角加速度的测量。陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8。可根据不同需求设定不同的精度。和其他设备寄存器之间的通信采用400kHz的I2C接口或1MHz的SPI接口（SPI仅MPU-6000可用）。对于需要高速传输的应用，对寄存器的读取和中断可用20MHz的SPI。另外，片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。

1.2软硬件通信设计

LabVIEW是由美国NI公司推出的一种图形化的编程语言和开发环境，它广泛的被工业界，学术界和研究实验室所接受，被公认为标准的数据采集和仪器控制软件，相较于C++或汇编语言而言由于其图形化编程方式具有简单易学，直观方便，功能强大等特点。……