MIMU及载体空间姿态演示软件设计+文献综述(14)
图 3.9 操作面板
3.4 本章小结
本章首先简单介绍了两款所需软件，LabVIEW 和Pro/Engineer。接下来简述
了该姿态显示软件的主要模块——接收模块和三文姿态显示模块，以及每个模块
所需要完成的功能。最后具体描述了每个模块的实现过程。
4 系统测试验证软件性能
对于航姿软件的性能测试分为两个部分，由于串口接收数据模块输出的数据
是三文姿态显示模块的工作的基础，因此首先要对串口接收数据的功能进行检
验，该部分软件必须能够正确的读取串口输送的数据并且能够将加载了协议的帧
数据转换为十进制数。在证明串口接收数据模块的正确性之后，需要将该模块与
三文姿态显示模块相连接，查看显示的姿态运动趋势是否与传输的数据相符。
4.1 串口收发数据模块检验
首先通过一个仿真软件每十秒发送一个如图3.2所示的帧数据，发送数据中每
个角度的数值连起来是一个正弦的波形，如图4.1所示。
由于检验所用的计算机没有串口，因此使用虚拟串口软件VSPD产生两个虚
拟串口COM1以及COM2，并将它们连线。这样给它们中的任意一个写入数据都
可以从另外一个串口中读取发送的数据。这里我们在仿真软件中选取COM2来写
入数据，在需要检验的串口收发数据模块中选择COM1来接收数据，同时运行两
个软件，得到的数据波形如图4.2所示，两个图形中各个曲线的幅值以及频率都
完全相同。因此所编写的串口接收以及进制转化程序是可以实现正确接收数据并
还原成十进制数值的功能的。
图4.1 发送的正弦波形 本科毕业设计说明书（论文） 第31 页 共37 页
图4.2 接收到的正弦波形
4.2 三文姿态显示程序检验
仿真模块同样选择COM2作为发送串口，姿态显示程序选择COM1为接收串
口。三文图的初始状态如图4.3所示，由于发送的姿态角实际上是三条正弦曲线，
因此如果显示程序编写正确的话，看到的三文图形一定是一直做一个来回往复的
摇摆动作。
同时运行仿真模块以及姿态显示模块，发现三文图形确实是在做往复的摇摆
动作，与发送的数据相符。在航向角俯仰角以及横滚角如图4.4所示的数值时，
三文图的状态如图4.5所示，可以明显的看到航向角为正。调节灯光的亮度以及
位置，图形上也可以看出相应的变化，从而可以看出三文姿态显示程序可以通过
接收到的数据正确的改变三文模型的姿态并且对于用户的操作能够给出正确的
响应。 本科毕业设计说明书（论文） 第32 页 共37 页
图4.3 三文图的初始状态
图4.4 解算得到的航向角、俯仰角及横滚角
图4.5 三文图在图4.4所示角度时的航姿 本科毕业设计说明书（论文） 第33 页 共37 页
4.3 本章小结
本章主要完成的任务是验证各个模块是否能实现其规定的功能。在串口收发
数据模块，由一个仿真程序发送正弦的姿态角信息，经过串口收发数据模块接收
解算之后，发现可以完全还原原来的数据，因此该模块可以很好地实现规定的功
能。在检验三文姿态显示模块时，将串口收发数据模块与姿态显示模块连接，通
过仿真程序发送数据，显示模块中的飞机模型的动作趋势也是与仿真程序发送的
数据相一致的，因此可以知道该模块也可以完成既定的功能。