本文设计了基于LabVIEW的四轴飞行器姿态可视化无线监测系统，通过借助模拟仪表、虚拟示波器和3D动态模型等对四轴飞行器的高度、速度、航姿、航向航迹等数据进行分类整合后进行实时显示，并将其存储为数据文件供后续数据分析使用.对四轴飞行器地面监测系统的研究与开发，不仅有利于学习四轴飞行器的飞行控制原理与姿态融合算法，同样有助于深入研究地面监控站的数据处理、通信链路以及各个功能模块的具体实现过程.本设计包括可视化姿态监测系统端、姿态采集、显示和信息处理[1].

1 地面监控站的总体设计

地面监控站通过RS-232与无线数传电台进行连接，从而接收来自四轴飞行器端的远程数据包，并经过特定的通信协议对数据包进行解析和分割，然后通过模拟仪表和文字结合的方式进行数据的实时显示，将整合后的数据存储为文件，以备飞行数据的回放以及调用分析.图1为地面站监控站的总体架构.

从功能和需求出发对四轴飞行器地面监控站进行开发和设计，主要功能有：

(1)地面监控站对四轴飞行器姿态的实时监测与显示；

推进银行业营业网点服务国家标准化建设是金融惠民便民的重要举措，是人民银行分支机构树立“以人民中心”的思想，更好服务人民群众的直接行动体现。人民银行昆明中心支行党委高度重视银行业营业网点服务国家标准化建设，并将文山州列为先行先试唯一地区。在昆明中支的大力指导下，人行文山州中心支行团结辖内银行机构力量通力合作，攻坚克难，推动文山州成为我国西南首个银行业标准化贯标认证地区，为全省提供了文山经验。

(2)对四轴飞行器航迹进行设置与追踪；

(3)对四轴飞行器航姿、高度、航向等数据进行实时监测；

政府是消除贫困的主体，具有强大的政治优势和资源动员能力，是我国扶贫攻坚取得成功的关键。通过“当地政府主导、人民银行牵头、金融机构参与”的组织形式，建立多部门联动机制，实现资源联结，弥补单靠政府或仅依靠金融机构实施金融精准扶贫的弊端，解决易地扶贫搬迁后续扶持金融服务工作的政策保障、资源整合、信贷支持、精准匹配以及风险分担等问题。

(4)对飞行数据的存储与回放，方便后续处理；

德伐日太太出生于被侮辱、被迫害的农家，对封建贵族怀有深仇大恨。她像男子般与丈夫共同谋划革命，她坚强的性格、卓越的才智和非凡的组织领导能力赢得“复仇女神”与“雅克”们的拥护。可是她却被仇恨主宰了心智，成为一个冷酷、凶狠、狭隘的复仇者，最终，丧失心智的复仇使她丧命于枪支走火。

(5)四轴飞行器与地面站之间的通信链路要在可靠的前提下实现高效传输[2]；

for(i=0;i

图1 地面站监控站的总体架构

2 数据接收与处理

姿态可视化无线监测系统通过数据链路对四轴飞行器下载的远程数据包进行实时接收，然后通过既定的通信协议对远程数据包进行解析，在进行数据的分类与整合后将数据输出实时显示或存储为文件以供调用.

本地面监控站选用由美国3D ROBOTICS公司生产的Radio Telemetry数传电台实现四轴飞行器与地面站之间的遥测数据包传输.该数传电台可以实现四轴飞行器和地面监控站之间的双向通信，属于全双工通信，同时还有CP2102高品质USB转TTL芯片，通过RS232和RS485的总线实现双方通信，通过接口板上的拨码开关对其进行设定.

在LabVIEW中使用VISA(Virtma Instrument Sottwan Architeture)通过配置参数使用函数实现串口通信.串口配置函数从路径 “数据通信→协议→串口”函数子面板里面调用[3].LabVIEW接收到来自四轴飞行器下传的遥测数据包后，经过数据处理过程将数据解析、分类和整合之后，发送给各个子VI进行处理并进行输出显示和存储.

tbuf[7]=gyrox&0XFF;

3 无人机端软硬件设计

本文选择了基于Cortex M4 STM32F407产品为主控芯片，姿态采集模块采用的是MPU-9150九轴姿态测量传感器模块，板上集成了3轴陀螺仪、3轴加速度、3轴电子罗盘以及气压计等多个传感器.电调及电机模块采用HY天行者40A电调及新西达A2212电机(1000KV)通过航模电池提供飞行动力.机身下方装有超声波测距传感器，随着飞机上升，传感器输出脉冲的占空比会发生变化，经过微控制器处理可以精确计算出当前飞机距地面的距离用以保持高度.

系统采用意法半导体公司的STM32F407处理器为核心的系统板，综合判定和处理各种传感器所得信息，最终实现四旋翼飞行器的自主飞行.姿态调整使用IMU姿态实时测得飞行器的当前姿态角度数据，并通过PID算法进行处理，最后转换成为 PWM信号驱动四个电机的转速.

通过超声波测距模块精确测距，做到定高飞行.综合使用各个传感器，完成自主发挥的飞行动作.整个飞行过程中通过地面监控站实现人机交互，完成对四旋翼飞行器的飞行控制[4].

1891年，一支50人的英军小分队在罗得西亚（即津巴布韦）用4挺马克沁机枪击退5000名祖鲁人进攻，并使3000名祖鲁人丧命，殖民者的残暴足见一斑。1898年，苏丹的恩图曼之战中，2万名伊斯兰教托钵僧被英国侵略军屠杀，其中的3/4死在马克沁机枪阵地前。而在1916年7月的索姆河战役中，当英法联军凭借强大的炮火准备，信心十足地从40公里宽的正面发动对德军的进攻时，遭到了德军240挺马克沁MG08型重机枪的疯狂扫射，英法联军顿时像割麦一样尸堆如山，一天之内就死伤5.7万人。马克沁重机枪由此获得了“寡妇制造者”“死神收割机”等诨名，成为闻名的杀人利器。

主体软件设计如图2所示,四轴飞行器采用PID与PD嵌套的串级PID算法，对四轴飞行器进行飞行控制.

u8 i;

图2 控制算法软件实现

4 3D姿态显示及软件测试

4.1 构建LabVIEW下的四轴飞行器3D模型

在四轴飞行器的开发以及使用过程中，经常会遇到需要调试PID参数的情况，例如，想要在四轴飞行器上加超声波来实现定高、添加摄像头来实现颜色判别和巡线飞行等，这种情况下根据所需条件对四轴飞行器的PID参数进行调节，使飞行器具有更稳定的姿态控制系统.

图3 在LabVIEW 下运行的3D模型

传统调试方式是枚举法，通过不断地尝试每一个参数不同的值来确定稳定值，这种方法费时费力，且存在一定的危险性.通过实现四轴飞行器实时3D姿态显示，结合波形数据来确定飞行器在某时段内高度、偏航角、俯仰角、横滚角、油门等参数的变化，从而实现快速有效的PID参数调节，具有较高的安全性.

首先我们构建出四轴飞行器的3D模型如图3和图4所示，其中图3是利用SolidWorks生成的3D结构来构建在LabVIEW下可以运行的3D模型，图4是构建好的3D模型结构图.

在完成四轴飞行器的3D模型构建之后，需要进行对四轴飞行器的姿态信息采集以及LabVIEW对信息的处理.

我们通过使用姿态信息传感器(MPU-9150)来获取四轴飞行器的当前姿态[5].MPU-9150TM是世界上第一款9轴运动跟踪设备，专为低功耗、低成本和高性能的消费电子设备(包括智能手机、平板电脑和可穿戴式传感器)而设计.

MPU-9150九轴(陀螺仪+加速器+电子罗盘)MEMS运动感测追踪(Motion Tracking)传感器，是Inven Sense公司推出的全球首款整合性九轴运动感测追踪(Motion Tracking)传感器.其内部整合了两个芯片：一个为MPU-6050，含三轴陀螺仪、三轴加速器，内建可处理运动感测融合算法的数字运动感测处理器(DMP：Digital Motion Processor)；另一个为AK8975，是三轴数字电子罗盘.采用这种集成化的运动感测追踪传感器不仅能节约空间，还可以消除在组合陀螺仪、加速器与电子罗盘时轴差的问题.

STM32F407与MPU-9150通过内置的主 IIC接口实现连接，来获取四轴飞行器当前的姿态数据.通过调用 Inven Sense公司提供的运动处理函数库，运用DMP，直接实现9轴数据的融合演算后欧拉角的输出.

通过MPU-9150结合DMP运算将原始数据转换输出的四元数是程序设置的 q30格式，在进行四元数矩阵运算换算成欧拉角计算之前，需要将四元数除以 2 的 30 次幂转换为浮点数.

STM32通过 I2C_Init函数将与 MPU-9150连接的主IIC 接口启用，然后调用MPU-9150_Init函数，进行MPU-9150的初始化操作，之后通过InvenSense公司提供的 MPU-9150嵌入式运动驱动库设置 DMP 所用传感器、 FIFO、采样率等一系列操作，将 DMP功能使能，使能成功以后，就可以通过函数 DMP的数据获取函数来获得原始数据转换后的欧拉角(Yaw、Pitch、Roll).

图4 3D结构构建图

void usart1_labview_report(u8 fun,u8*data,u8 len)

{

u8 send_buf[32];

send_buf[1]=fun;

if(len>28)return;

除了在数学的课堂预习中使用以外，在课堂教学中也可以使用小组合作学习的方法。课堂教学是数学教学的重要组成部分，也是学生获得数学知识最常用的场所之一，在课堂学习中开展合作学习法，不但能够提高学生课堂学习的效率，还能节省双方的时间，提升学生遇到问题、思考问题。进而解决问题的能力。

send_buf[len+3]=0;

需要注意的是，最后产物中的酰卤其实就是第一步反应中的酰卤，所以催化剂的作用只是将羧酸转变为酰卤，而酰卤的a-H具有较高的活性，从而发生互变异构进而发生卤代反应。

send_buf[0]=0X88;

u8 i;

send_buf[2]=len;

for(i=0;i

(6)在上述功能的前提之下，进行更加直观的显示，使之一目了然.

tbuf[9]=gyroy&0XFF;

}

void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw)

{

u8 tbuf[28];

分析图8中的收敛曲线和数据可以看出GA收敛速度较慢，且算法求解的结果不理想；基本PPA仍然采用固定边界复杂交换方式，虽然收敛很快，但是搜索能力有限，容易陷入局部最优，无法使种群集中在最优值附近；而本文提出的HPPA，由于采用固定边界的随机乱序排列并加入GA的交叉变异算子，不仅可以避免算法过早收敛陷入局部最优，在求解的过程中，还可以提高算法求解精度，并且随着问题规模的增大，算法优化效果更为明显。

for(i=0;i<28;i++)tbuf[i]=0;

tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;

现在几乎人人都有自己的微博，微博主页上的认证标签代表了博主的个性和成就，假如古代诗人也有微博，他们的认证标签会是什么呢？

tbuf[1]=aacx&0XFF;

tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;

tbuf[3]=aacy&0XFF;

tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;

tbuf[5]=aacz&0XFF;

tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;

三维激光扫描技术，是信息时代的新兴技术之一，最早不是我国研究开发的，而是由国外研究进行开发的。其主要仪器设备是三维激光扫描仪，结合激光测距的基本原理，采用伺服马达设备及扫描进，按照既定目标要求对有关的行业进行扫描和定位，进而根据流程获得纹理信息及三维坐标，最终充分体现出三维场景。

因为LISP架构具有较好的隧道封装机制，因此它能够更好地实现网络虚拟化。对此，本文设计了一种基于LISP架构来实现网络虚拟化的优化方案。该优化方案主要对隧道路由器进行了一定的变动，并在其端口上新增了访问控制列表，以此来建立虚拟网络。本文主要介绍了两种类型的网络虚拟化优化方案。

tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;

for(i=0;i

tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;

tbuf[11]=gyroz&0XFF;

tbuf[19]=(roll>>8)&0XFF;

tbuf[20]=roll&0XFF;

tbuf[21]=(pitch>>8)&0XFF;

tbuf[22]=pitch&0XFF;

tbuf[23]=(yaw>>8)&0XFF;

tbuf[24]=yaw&0XFF;

为进行PPO轨迹的参数优化与最低能耗比较，引入电机输入电能和机械能耗两个量。讨论电机输入电能时，只计算机器人驱动电机所消耗电能；在实验和仿真计算中，根据实际情况对再生能量进行处理。

usart1_labview_report(0XAF,tbuf,28);

1 250 mm2导线铝股夹紧时铝股塑性情况仿真分析结果如图7所示。分析图7可知：铝股塑性区占铝股截面的比例为10.2%。

}

上述函数的功能用于上报数据给上位机软件，利用上位机软件显示传感器波形，以及3D姿态显示，有助于更好地调试MPU-9150.其中，usart1_LabVIEW_report函数用于将数据打包、计算校验，然后上报给匿名四轴上位机软件.usart1_report_imu函数用于上报加速度、陀螺仪和电子罗盘的原始数据以及融合后的姿态数据，可用于波形显示以及3D姿态显示.

LabVIEW在接收到四轴飞行器下传的姿态数据包之后，通过下图5的数据解析和模型控制实现3D模型飞行器姿态的实时显示.

4.2 四轴飞行器姿态监测系统在线测试

在四轴飞行器实际飞行的情况下，通过在线测试的方法实现各项数据的显示.测试结果如图6，各项数据显示正常，可以通过串口通信实现四轴飞行器的3D姿态显示、数据显示及回放波形化处理，验证了四轴飞行器可视化无线监测系统的可行性[6].

图5 四轴飞行器3D模型显示控制

图6 监测系统操作界面

5 结论

本文主要结合四轴飞行器在开发过程中遇到的主客观因素影响数据操作的问题，通过LabVIEW开发平台实现了四轴飞行器姿态可视化无线监测系统的基本功能，方便四轴飞行器在开发与应用中的数据操作与功能实现.

通过MPU-9150实现四轴飞行器的姿态信息采集与融合后，MCU将整合后的数据通过无线数传电台上传至LabVIEW姿态可视化监测系统.调用LabVIEW里面便捷的VISA函数库，实现LabVIEW姿态可视化监测系统与四轴飞行器之间的串口通信，并制定双方的通信协议，实现数据的稳定可靠传输，通过对遥测数据的解析，将相关信息在监测系统界面进行显示.在LabVIEW中引用SolidWorks中生成的模型结构，设计出四轴飞行器在LabVIEW中可运行的3D模型，通过3D模型对四轴飞行器的姿态进行实时显示.在LabVIEW中进行数据文件的操作，通过数据库和文本文档相结合的方式，实现了对四轴飞行器下传的远程数据包的存储与整理，以便用于相关参数的数据分析.

二战结束后，美国学者，如韦勒克(Rene Wellek)在法国学派的基础上，提出了比较文学的平行研究的理论，将比较文学的研究范围扩充到文学史、文学批评和文学理论等范畴，认为比较文学的研究，不仅包括那些有“事实联系”的文学关系的研究，也包含那些没有事实关联的跨国界的文学研究，以及探讨文学和其他学科之间的关联的跨学科的研究。美国学派给比较文学的定义，以雷马克的提法最具代表性：

参考文献

[1] 孙旭.海洋平台监测数据集成、管理与特征提取[D].大连：大连理工大学,2015.

[2] 费满锋.低仰角下宽带地空通信研究[D].西安：西安电子科技大学,2008.

[3] 江兴盟,胡代弟.LabVIEW在DDS信号发生器设计中的应用[J].华章,2013(33)：351.

[4] 盛汉霖.倾转旋翼机飞行/推进系统综合建模与控制技术研究[D].南京：南京航空航天大学,2014.

[5] 李珣.小型固定翼无人机监控仿真系统的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学,2010.

[6] 张浩然.基于LabVIEW的无人机地面站系统研究与设计[D].长春：长春理工大学,2014.