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            1. 电子发烧友网 > 模拟技术 > 验证/仿真 > 正文

              无人机系统??榭⑸杓朴敕抡?/h1>

                在开发的早期阶段,开发一个硬件在环(HIL)测试环境来测试无人机GNC解决方案。HIL测试环境是软件仿真和飞机实验的一个中间步骤,对于无人机GNC软件的开发过程非常关键。通过HIL环境,工程师可以在一个可控的仿真环境中对无人机软件进行测试。同时,它也能加速设计,缩短开发周期,通过HIL环境,工程师可以发觉软件仿真(主要是同步和定时)中没有出现的问题,从而避免现场试验的故障,并增加无人机团队的安全性??⒘艘桓鐾ㄓ玫腍IL平台来设计验证控制和导航算法。这个HIL测试环境完全集成在一个基于模型的设计开发周期中(见图1)。

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                图1 : HWIL测试环境示意图

                基于模型的开发

                首先我们设计编改了无人机平台,将其用于仿真,并将控制器和算法部署至硬件中。根据基于模型的设计理念来完成这个任务。对于系统设计和仿真来说这是一个可靠方便的方法。使用代码自动生成工具可以使我们减少设计时间,轻松完成对于测试架构的重复利用,以及快速系统原型,从而形成一个连续的确认和验证过程。

                构架的目的包括:在不同的硬件平台上不用任何改变即可对模型重复利用;对设计测试套件模型进行重复使用以验证目标系统;将透明模型完全集成到目标硬件中,并创建一个系统的,快速的流程,将自动生成的代码集成到目标硬件,从而使得控制工程师无需软件工程师的参与,即可以快速测试模型(见图2)。对于这个项目,使用Simulink®公司的MathWorks软件(我们还使用了Esterel Technologies公司的SCADE套件)开发了模型任务,并使用MathWorks和Real-TIme Workshop®公司的软件实现自动编码。需要两次不同的编改:在无人机中进行测试及执行的算法是由ANSI C代码编写的,仿真无人机动态行为的数学模型将通过LabVIEW仿真接口工具包转换至NI LabVIEW软件动态库中。

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                图2: 基于模型的开发流程

                在最终的系统中,我们使用多个LabVIEW I/O??槔捶抡嬉恍┪奕嘶娇盏缱雍吐呒衅饕约凹だ鹘涌?。

                LabVIEW Real-TIme PXI

                PXI 是一个基于PC的平台,可用于测试,测量和控制,能够在不同的接口和总线中提供高带宽和超低的执行延时。在这个案例中,PXI需要在一个复杂的无人机模型中运行,该模型会在实时中以动态库的形式被执行。 在系统中使用PXI??槟苋梦颐鞘褂梦奕嘶贤耆谎慕涌诮蠬IL仿真。所以,我们会以现场实验完全相同的配置验证GNC算法处理单元。这对于一些使用纯仿真不足以捕捉所有硬件相关问题(例如信号噪音,错误和同步问题)的系统来说是十分重要的。通过Spirent GSS8000 GPS仿真器,我们能够仿真并生成用户选择的GNSS星座卫星所发出的相同的射频信号。这些信号会以飞行实验相同的方式传送到无人机上真实的GPS传感器,并能仿真惯性传感器(加速度计和回转仪)??梢灾付ú煌那榭?,降级信号,指定天线模式及模拟IMU传感器错误。

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                图3:实验中使用的基于CB5000 RC直升机改装而成的无人机

                板载处理单元

                在实时操作系统(QNX或VxWorks)中运行一个PC/104单元,操作系统中包含了算法和控制策略,用于测试自动代码生成工具和集成架构创建的代码的完成。我们在现场实验的真实无人机中也使用了相同的单元。我们可以使用Simulink External Mode软件对无人机进行调试。通过这个软件,我们可以监测用户需要实时知晓的信号值。此外我们可以改变嵌入式处理单元中所执行算法的参数。在操作中所使用的界面,与控制工程师在仿真设计算法时所使用的界面完全一样。由此,整个测试环境完全透明,而且能以同现场测试一样的方式进行HIL测试,从而大幅减少开发时间。

                对比飞行遥测和使用同样的GNC算法的HIL仿真,可以表明HIL的精准性和与真实测试结果的相似性。在一架改装过的无线电控制的直升飞机上集成了几个传感器(加速度计,回转仪,磁力计,GPS和一个高度计)和一个处理单元(见图3),将其转变成一架无人机,进行飞行测试。无人机在没有过冲或任何一个永久误差的情况下,达到了水平面要求的参考值(见图4和图5)。HIL仿真和真实的飞行测试结果极其一致。

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                图4:北方位置对比结果

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                图5: 西方位置对比结果

                HIL环境非常适用于测试包含真实硬件的整个系统。使用NI PXI,我们在实时状态下以低延时仿真了一个复杂的无人机模型,并完美模拟了航空设备界面。这个环境能检测出软件仿真中无法显示的错误,从而避免现场实验意外的发生。因为控制工程师在设计,开发和验证过程中也会使用相同的可视化和调试工具,由此可以快速重复循环,减少开发时间。

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              发表于 2018-01-04 09:04 ? 279次阅读
              智能硬件开发的公司有哪些_智能硬件产品开发流程

              智能硬件发展状况分析及对智能硬件的认识

              智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念,通过软硬件结合的方式,对传统设备进行改造,进而让其拥有智能化...

              发表于 2018-01-04 09:03 ? 350次阅读
              智能硬件发展状况分析及对智能硬件的认识

              百度有智能硬件么_百度智能硬件有哪些

              智能硬件在我们的生活中已经随处可见。本文先后介绍了智能硬件的一些代表产品、智能硬件自身具备的特点以及...

              发表于 2018-01-03 19:00 ? 202次阅读
              百度有智能硬件么_百度智能硬件有哪些

              智能玩具硬件有哪些?目前最热门的几款智能高科技玩...

              智能玩具硬件有哪些?目前最热门的九款智能玩具盘点。亲爱的朋友们,你今年还在为给迷恋高科技的小伙伴挑选...

              发表于 2018-01-03 18:41 ? 4155次阅读
              智能玩具硬件有哪些?目前最热门的几款智能高科技玩...

              智能硬件开发用什么编程语言_智能硬件的发展趋势

              关于智能硬件的产品目前在我们生活中已经随处可见,本文主要介绍了智能硬件的相关产品、我国智能硬件发展的...

              发表于 2018-01-03 18:41 ? 562次阅读
              智能硬件开发用什么编程语言_智能硬件的发展趋势

              2017年度智能硬件行业大事件盘点

              本文主要对2017年度智能硬件行业大事件进行了盘点。共享单车市场由炙手可热逐渐冷却,押金问题令这个行...

              发表于 2018-01-03 18:03 ? 885次阅读
              2017年度智能硬件行业大事件盘点

              智能手机的硬件组成部分及结构图

              本文主要介绍了智能手机的硬件组成部分及结构图。智能手机可以被看作袖珍的计算机。它有处理器、存储器、输...

              发表于 2018-01-03 17:41 ? 6255次阅读
              智能手机的硬件组成部分及结构图

              智能硬件设备八大安全隐患分析

              智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念,通过软硬件结合的方式,对传统设备进行改造,进而让其拥有智能化...

              发表于 2018-01-03 17:36 ? 228次阅读
              智能硬件设备八大安全隐患分析

              智能硬件发展特点及趋势分析_国内智能硬件不得不说...

              智能硬件发展特点及趋势分析_国内智能硬件不得不说的5个发展趋势。以智能可穿戴、智能家居、智能车载、医...

              发表于 2018-01-03 16:52 ? 1042次阅读
              智能硬件发展特点及趋势分析_国内智能硬件不得不说...

              智能家居有哪些产品?智能家居产品大全_智能家居产...

              智能家居有哪些产品?本文主要介绍了智能家居产品大全_智能家居产品有哪些功能。提起智能家居,你眼前浮现...

              发表于 2018-01-03 16:41 ? 250次阅读
              智能家居有哪些产品?智能家居产品大全_智能家居产...

              智能硬件需要哪些技术?学智能硬件必须掌握什么技能...

              智能硬件需要哪些技术?学智能硬件必须掌握什么技能?在铺天盖地的“互联网+”潜移默化影响下,越来越多的...

              发表于 2018-01-03 16:04 ? 508次阅读
              智能硬件需要哪些技术?学智能硬件必须掌握什么技能...

              智能硬件创业有多难_智能硬件创业的六大实战攻略

              智能硬件创业有多难?李开复谈智能硬件四大忠告避免创业者趟雷_智能硬件创业的六大实战攻略。中国智能硬件...

              发表于 2018-01-03 15:06 ? 356次阅读
              智能硬件创业有多难_智能硬件创业的六大实战攻略

              佳能HF R86可以说是年度最佳家庭DV了

              如果你觉得以上这些还不够成为购买它的理由,那么接下来它的这项功能简直让你无法拒绝,那就是让HF R8...

              发表于 2018-01-02 16:54 ? 123次阅读
              佳能HF R86可以说是年度最佳家庭DV了

              四轴飞行器开放解密

              发表于 2018-01-02 16:38 ? 616次阅读
              四轴飞行器开放解密

              四轴飞行器开发解密

              发表于 2018-01-02 16:16 ? 216次阅读
              四轴飞行器开发解密

              智能硬件和人工智能AI的结合让智能设备都开始新一...

              今年,智能硬件和人工智能都备受关注,同属于2017年科技两大热词,两者的结合让智能设备都开始新一轮的...

              发表于 2017-12-29 10:50 ? 1019次阅读
              智能硬件和人工智能AI的结合让智能设备都开始新一...

              实现了6核处理单元,看这款FPGA神经形态电路板...

              该卡可以使用脉冲神经网络而不是卷积神经网络(CNN)同时处理多种视频格式的16路视频。 BrainC...

              发表于 2017-12-27 09:04 ? 1920次阅读
              实现了6核处理单元,看这款FPGA神经形态电路板...

              Facebook、谷歌智能硬件新部门将落脚中国

              Facebook硬件开发部门将在上海兴建办公室的讯息,先前曾被纽约时报披露,近期供应链传出Faceb...

              发表于 2017-12-22 10:36 ? 789次阅读
              Facebook、谷歌智能硬件新部门将落脚中国

              传感领域最新产品曝光

              近日,在国内外与传感技术相关的诸多领域,有哪些最新产品及应用呢?一起看看以下三则简讯。

              发表于 2017-12-21 15:23 ? 636次阅读
              传感领域最新产品曝光

              小米一款随身手电设备拆解,内部芯片结构曝光

              小米这款手电带有旋转调光功能,11档亮度,360度旋转,往左关灯,往右旋转是是从低到高一直到最亮,操...

              发表于 2017-12-20 07:41 ? 2933次阅读
              小米一款随身手电设备拆解,内部芯片结构曝光

              2017年共享单车公司倒闭频繁,剩下的还会远吗?

              2016年到2017年间,我国总共成立了41家共享单车公司,其中38家加在一起烧掉的钱尚不及头部公司...

              发表于 2017-12-20 06:32 ? 5192次阅读
              2017年共享单车公司倒闭频繁,剩下的还会远吗?

              全球人工智能初创公司盘点TOP100

              在调查了全球2000多家创业公司,入选率仅5%的情况下,出门问问、寒武纪、今日头条、旷视科技、商汤科...

              发表于 2017-12-20 06:31 ? 3569次阅读
              全球人工智能初创公司盘点TOP100

              全硬件TCP/IP协议栈学习笔记(第四天:全硬件...

              做了许多天的网络协议学习,懵懵懂懂了解了点,索性打开说明书开始??榈难?之前三天的学习都是在协议栈...

              发表于 2017-12-18 10:27 ? 1483次阅读
              全硬件TCP/IP协议栈学习笔记(第四天:全硬件...

              共享单车中的智能锁,技术亮点全在这!

              共享单车已经成为了中国新四大发明之一,被输往了世界上很多城市。在我看来,虽然共享单车的实现并不复杂,...

              发表于 2017-12-18 10:05 ? 3140次阅读
              共享单车中的智能锁,技术亮点全在这!

              FPGA设计思想,速度和面积互换原则不可忽视

              流水线设计可以从某种程度上提高系统频率。。前提是:设计可以分为若干步骤进行处理,而且整个数据处理的过...

              发表于 2017-12-18 09:41 ? 1643次阅读
              FPGA设计思想,速度和面积互换原则不可忽视

              2020年每一款新型软件产品都将引入AI

              越来越多的初创企业及主流厂商皆宣称将提供AI相关产品,但其中却缺少能够真正帮助买家理清需求的差异化因...

              发表于 2017-12-18 09:16 ? 2646次阅读
              2020年每一款新型软件产品都将引入AI

              小米生态链企业华米发布AMAZFIT智能运动手表...

              12月12日,华米科技召开新品发布会网络直播,正式发布了AMAZFIT智能运动手表2代。更有意思的是...

              发表于 2017-12-15 11:06 ? 3435次阅读
              小米生态链企业华米发布AMAZFIT智能运动手表...

              玩转Micro:bit,一款可以塞进口袋的超迷人...

              自Raspberry Pi 推出以来,就陆续有不少同类的产品出来让更多人能以低成本学习编程。BBC对...

              发表于 2017-12-11 14:35 ? 3118次阅读
              玩转Micro:bit,一款可以塞进口袋的超迷人...

              物联网技术形态:硬件与软件

              对于非物联网相关专业的人来说,物联网犹如一个黑箱。他们阅读物联网相关的文章,犹如“咀嚼”天书,其中的...

              发表于 2017-12-06 06:49 ? 3054次阅读
              物联网技术形态:硬件与软件

              智能指环部分功能比肩手机,可打电话和发送邮件

              随着智能科技的发展以及传感器等硬件的进步,人们正倾向于使用更小的智能产品。近期,美国科学家开发出了一...

              发表于 2017-12-04 14:46 ? 277次阅读
              智能指环部分功能比肩手机,可打电话和发送邮件

              物联网产业的五大核心发展详解

              物联网的三个核心环节在于零部件、整机和内容及运维服务,生态圈的投资机会主要在两类公司:一类是采用硬件...

              发表于 2017-12-01 15:11 ? 1895次阅读
              物联网产业的五大核心发展详解

              预测物联网未来趋势,六大方向明显!

              2016-2017年,物联网的发展趋势得到了广泛的接纳。2018年,更多的想法和复杂的问题将被解决,...

              发表于 2017-12-01 09:17 ? 4147次阅读
              预测物联网未来趋势,六大方向明显!

              小米智能硬件怎么样,被称全球最大硬件开放IoT平...

              目前,小米官网已经有超过100款智能硬件产品在售。随着小米智能家庭APP——米家APP的上线,非小米...

              发表于 2017-11-29 14:06 ? 298次阅读
              小米智能硬件怎么样,被称全球最大硬件开放IoT平...

              基于TMR效应的电流传感器解读

              电流传感器是能将被测体的电流的信息, 按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息...

              发表于 2017-11-27 11:16 ? 2428次阅读
              基于TMR效应的电流传感器解读

              传感技术相关的市场动向和应用新品的三大简讯

              用于机器人的传感器将继续以商业应用为主,这里的市场占比超过80%的市场份额。商业市场主要是指工业应用...

              发表于 2017-11-27 11:05 ? 1422次阅读
              传感技术相关的市场动向和应用新品的三大简讯

              硬件工程师的心态战战兢兢如履薄冰-燚智能周教授讲智能硬件开发

              发表于 2017-11-24 09:31 ? 616次阅读
              硬件工程师的心态战战兢兢如履薄冰-燚智能周教授讲智能硬件开发

              语文英语是硬件工程师的天敌?

              发表于 2017-11-23 17:38 ? 490次阅读
              语文英语是硬件工程师的天敌?

              硬件开发实战派和理论派谁更强?燚智能周教授开讲智能硬件那些事

              发表于 2017-11-23 10:21 ? 609次阅读
              硬件开发实战派和理论派谁更强?燚智能周教授开讲智能硬件那些事

              新鲜泉水天上来,“空气化水”的黑科技亮相高交会

              天泉空气制水机的亮相让这一切有了答案。11月18日,在第十九届中国国际高新技术成果交易会(简称“高交...

              发表于 2017-11-22 19:02 ? 239次阅读
              新鲜泉水天上来,“空气化水”的黑科技亮相高交会

              第三届中国硬件创新创客大赛总决赛精彩直播回放

              发表于 2017-11-22 14:09 ? 1104次阅读
              第三届中国硬件创新创客大赛总决赛精彩直播回放

              硬创大咖齐聚第十九届高交会,上演最强硬创人巅峰之...

              第三届中国硬件创新创客大赛是由深圳华强聚丰与星云加速器主办,并联合硬创大道、安创空间、IC咖啡、Id...

              发表于 2017-11-21 20:22 ? 481次阅读
              硬创大咖齐聚第十九届高交会,上演最强硬创人巅峰之...

              硬件开发重要事情说三遍,燚智能周教授开讲智能硬件那些事

              发表于 2017-11-21 17:54 ? 855次阅读
              硬件开发重要事情说三遍,燚智能周教授开讲智能硬件那些事

              一款集智能投影和蓝牙音箱一体的胶囊投影仪

              在海外上线众筹了一款集智能投影和蓝牙音箱一体的胶囊投影仪。这款设备机身只有可乐罐大小,圆柱型360度...

              发表于 2017-11-20 16:53 ? 228次阅读
              一款集智能投影和蓝牙音箱一体的胶囊投影仪

              嵌入式开发中的一些硬件设计上的坑

              做嵌入式系统开发,经常要接触硬件。做嵌入式开发对数字电路和模拟电路要有一定的了解。这样才能深入的研究...

              发表于 2017-11-20 09:26 ? 2920次阅读
              嵌入式开发中的一些硬件设计上的坑

              硬见生态,共享智慧,2017硬见开发者论坛在深圳...

              本届硬见开发者论坛以“硬见生态,共享智慧”为主题。未来,我们将加强交流与合作,构建硬件开放生态,推动...

              发表于 2017-11-19 19:22 ? 375次阅读
              硬见生态,共享智慧,2017硬见开发者论坛在深圳...

              科技控的狂欢,三星智能门锁DP728深度测评

              作为一个科技控,我从小读过太多科幻小说,长到现在,也见过不少预言成真的黑科技,全息投影、悬浮交通、声...

              发表于 2017-11-06 17:14 ? 555次阅读
              科技控的狂欢,三星智能门锁DP728深度测评

              玩转双11,CANON EOS M100缤纷微单...

              EOS M100就是这样一个聪明的选择。佳能EOS M100于今年十月上市,一经上市就取得了良好的口...

              发表于 2017-11-03 20:51 ? 196次阅读
              玩转双11,CANON EOS M100缤纷微单...

              三星DP728智能门锁测评

              装上以后我迫不及待地尝试了一下指纹开锁,据说这个门锁能录入100个指纹,我家倒是不用那么多,录个十个...

              发表于 2017-11-03 14:09 ? 980次阅读
              三星DP728智能门锁测评

              匠心独运,以人为本,三星智能门锁人性化改进

              作为看似不起眼但实际上却又每天必须使用的日常用品,其人性化设计能给人带来细微却又不同的使用感受。而三...

              发表于 2017-11-01 12:30 ? 299次阅读
              匠心独运,以人为本,三星智能门锁人性化改进

              深入理解工程师是艺术家也是思想家

              当今,电子工程师与条码技术人才、研发类工程师等值。面临就业市场人才储备不足的问题,并将会在未来的一段...

              发表于 2017-10-31 10:23 ? 1957次阅读
              深入理解工程师是艺术家也是思想家

              硬件工程师一定要有个明确的职业发展方向

              前几年一般公司都愿意招聘能力强,资格老的人。一个优秀能干的员工能给公司带来很大的利益。但是,凡事都是...

              发表于 2017-10-31 09:14 ? 6945次阅读
              硬件工程师一定要有个明确的职业发展方向

              半导体产业链及设备,很有必要知道!

              中国半导体市场逆势增长,景气度高 半导体是许多工业整机设备的核心,普遍...

              发表于 2017-10-30 10:45 ? 3856次阅读
              半导体产业链及设备,很有必要知道!

              智慧城市标准化,2018将是关键一年

              《智慧城市评价模型及基础评价指标体系第3部分:信息资源》标准范围:本部分规定了智慧城市信息资源的评价...

              发表于 2017-10-27 06:37 ? 6930次阅读
              智慧城市标准化,2018将是关键一年

              “花式开锁”才够安全,三星智能门锁誉世而来

              选择使用智能门锁的处所,又以中高档公寓、写字楼、酒店等对品质要求更高的环境为主,以精英人士私宅、中高...

              发表于 2017-10-26 10:26 ? 392次阅读
              “花式开锁”才够安全,三星智能门锁誉世而来

              魔兽世界再临,MG电子游戏招财猫全新出击!

              根据暴雪嘉年华的说法来看,决战阿古斯是魔兽世界系列的一个转折点,比起以前的系列来说,新魔兽加入了不少...

              发表于 2017-10-24 18:36 ? 614次阅读
              魔兽世界再临,MG电子游戏招财猫全新出击!

              都教授同款,三星智能门锁,精英必备

              作为三星智能门锁的热门款,为了给消费者提供更加完善的使用体验,三星在近期又推出了这款主打型号的升级版...

              发表于 2017-10-24 12:43 ? 408次阅读
              都教授同款,三星智能门锁,精英必备

              9年硬件电路设计,如今却很迷茫

              做了9年硬件电路设计,5年智能手机,4年医疗器械,看到这个问题,心情很复杂,自己喜爱的工作居然无奈的...

              发表于 2017-10-24 09:58 ? 3125次阅读
              9年硬件电路设计,如今却很迷茫

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