LabWindows／CVI在飛行模擬器中的應(yīng)用

2 基于LabWindows／CVI的模擬器軟件實(shí)現(xiàn)
2．1 LabWindows／CVl開發(fā)環(huán)境的選擇
LabWindows／CVI是一個基于ANSI C的交互式可視化軟件開發(fā)環(huán)境，是美國NI公司推出的面向儀器與測控過程的C／C++交互式開發(fā)平臺。它將功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的C語言與測控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來，利用其集成化開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、豐富的函數(shù)面板、強(qiáng)大的接口功能、豐富的庫函數(shù)以及功能齊全的軟件工具包，大大增強(qiáng)了C語言的功能。它將源代碼編輯、強(qiáng)有力的儀器庫、32位ANSI C編譯、鏈接、調(diào)試以及標(biāo)準(zhǔn)ANSI C庫集成在一個交互式開發(fā)環(huán)境中，極大地簡化了圖形用戶接口的設(shè)計，同時為使用者提供了靈活的、內(nèi)置式數(shù)據(jù)采集分析和顯示功能。具有多種與硬件通信的方式，例如RS232，VXI等。同時，也可以建立TCP／IP通信機(jī)制。相對于VC、VB等其他開發(fā)工具，LabWi-ndows／CVI具有更強(qiáng)的硬件控制和數(shù)據(jù)分析處理能力，特別適用于各種測試、控制、故障分析及信息處理軟件的開發(fā)，尤其是大型復(fù)雜的測控軟件，可獲得優(yōu)良的測控性能。在LabWindows／CVI中，還加入了數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的軟件包，使其能夠滿足超大容量數(shù)據(jù)的存儲和大型分布式遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)的開發(fā)。
鑒于以上LabWindows／CVI的優(yōu)點(diǎn)，考慮到整個模擬器運(yùn)行的信號都來源于操縱負(fù)荷系統(tǒng)，這便構(gòu)成了以操縱負(fù)荷系統(tǒng)為主的測控系統(tǒng)。故本項(xiàng)目以LabWindows／CVI虛擬儀器編程語言作為軟件開發(fā)平臺。
2．2 系統(tǒng)軟件設(shè)計實(shí)現(xiàn)
2．2．1 軟件結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計
軟件采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計思想，提高了編程效率，增強(qiáng)了軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。根據(jù)需要，系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計了數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行控制與輔助三大模塊，具體有以下9個部分。其整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1)數(shù)據(jù)采集模塊 負(fù)責(zé)各種標(biāo)準(zhǔn)信號的采集，按通道傳送給顯示、存儲模塊，并對輸入的波形信號進(jìn)行同步，其中還包括硬件的初始化和采集參數(shù)的設(shè)置。
2)數(shù)據(jù)存儲模塊 按照規(guī)定的格式將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。
3)數(shù)據(jù)顯示模塊 根據(jù)不同的需要實(shí)時顯示模擬器航姿、仰角等參數(shù)以及波形、軌跡和各種譜圖。
4)數(shù)據(jù)分析模塊 將采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，和預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)相比較，進(jìn)而算出調(diào)節(jié)量。采用的數(shù)據(jù)分析方法有：時域分析、頻域分析、相關(guān)分析、回歸分析、數(shù)理統(tǒng)計、趨勢分析和高級分析等。
5)儀表驅(qū)動模塊 將控制數(shù)據(jù)發(fā)送至通道，產(chǎn)生各種調(diào)節(jié)儀器的控制命令。
6)文件管理模塊 提供數(shù)據(jù)輸出、報表打印以及歷史查詢。
7)數(shù)據(jù)庫管理模塊 實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，同時存放檢測數(shù)據(jù)和結(jié)論，根據(jù)檢測內(nèi)容做出記錄表單。
8)報警模塊 系統(tǒng)出現(xiàn)故障時報警，顯示故障類型并啟動保護(hù)措施。
9)TCP通信模塊 完成3D視景系統(tǒng)之間的通信。
運(yùn)5操縱負(fù)荷系統(tǒng)仿真系統(tǒng)采用該軟件進(jìn)行設(shè)計，其流程如圖4所示。