應用領域：
航空研究
 
使用的產品：
CompactRIO, LabVIEW
 
挑戰：
開發一個有自動飛行功能的直升機平台，作為大學控製和導航研究之用。
 
應用方案：
    使用 NI LabVIEW和CompactRIO平ping台tai作zuo為wei飛fei行xing計ji算suan機ji編bian寫xie整zheng個ge控kong製zhi係xi統tong管guan理li飛fei行xing數shu據ju采cai集ji以yi及ji控kong製zhi飛fei行xing。在zai波bo羅luo尼ni亞ya大da學xue航hang空kong航hang天tian學xue院yuan，我wo們men開kai發fa了le無wu人ren駕jia駛shi的de旋xuan翼yi飛fei行xing器qi作zuo為wei無wu人ren飛fei行xing控kong製zhi
和導航研究的測試機。

    人ren們men對dui無wu人ren飛fei行xing器qi在zai軍jun事shi領ling域yu的de濃nong厚hou興xing趣qu催cui生sheng了le私si營ying企qi業ye研yan發fa無wu人ren飛fei行xing器qi的de雄xiong心xin。可ke想xiang而er知zhi
，無wu人ren駕jia駛shi飛fei行xing器qi在zai民min用yong領ling域yu是shi一yi個ge值zhi得de期qi待dai的de低di成cheng本ben選xuan擇ze。相xiang比bi傳chuan統tong的de飛fei行xing器qi，無wu人ren飛fei行xing器qi在zai人ren員yuan安an全quan，運yun作zuo成cheng本ben以yi及ji工gong作zuo效xiao率lv方fang麵mian具ju有you巨ju大da的de優you勢shi。無wu人ren飛fei行xing器qi以yi及ji旋xuan翼yi無wu人ren飛fei行xing器qi的de研yan究jiu在zai美mei國guo已yi經jing相xiang當dang發fa達da


，但dan是shi在zai歐ou洲zhou才cai是shi剛gang剛gang起qi步bu。歐ou盟meng因yin此ci資zi助zhu了leCAPECON，yigewurenfeijideyanjiuxiangmuyiqidongouzhouminyongwurenfeixingqigongyedefazhan。zaiboluoniyadaxue，zuijinzhengzaijinxinggudingjiyiwurenfeixingqixitongdekaifahezhizao，womenfeichangxiwangcanjia CAPECON項目。

    chucizhiwai，boluoniyadaxueyekaishilexuanyiwurenfeixingqideyanjiuxiangmu
，xianranxuanyiwurenfeixingqizaihenduominyongchangheyouyugudingjiyi，yinweitalinghuodefeixingmoshihejidongxing

，bingqiejuyouchuizhiqifeihejiangluodenengli。zhegexuanyiwurenfeixingqixiangmudezhuyaomudeshiweikongzhihedaohangyanjiukaifayigejubeizhishengjigongnengdezidongfeixingqi。
 
硬件和係統結構：
    我們開發了兩個模型的直升機平台，每個都有5.5kg的有效載荷。自動飛行需要航空電子係統來
使shi它ta們men保bao持chi穩wen定ding的de高gao度du並bing依yi照zhao設she計ji的de軌gui跡ji飛fei行xing。這zhe樣yang的de航hang空kong電dian子zi係xi統tong由you傳chuan感gan器qi，計ji算suan機ji，數shu據ju傳chuan輸shu設she備bei組zu成cheng由you軟ruan件jian來lai指zhi示shi，導dao航hang
，控kong製zhi飛fei行xing器qi。這zhe些xie組zu成cheng部bu分fen對dui直zhi升sheng機ji是shi相xiang當dang關guan鍵jian的de，然ran而er這zhe些xie係xi統tong本ben身shen都dou不bu相xiang當dang穩wen定ding的de。因yin此ci我wo們men決jue定ding選xuan用yongNI的CompactRIO平台。
 
    我們改進了Hirobo 60 和Graupner 90 業餘直升機，使用裝載航空電子設備。NI CompactRIO作為飛行計算機工作
，CompactRIO FPGA采集傳感器信息，根據控製算法產生PWM激勵信號。CompactRIO實時控製器接收由FPGA傳送來的傳感器信息並且記錄所有飛行數據


，同時管理和地麵控製台之間的無線以太網通信。CompactRIO FPGA通過 NI cRIO-9411數字輸入模塊接收信號，通過cRIO-9474 數字輸出模塊產生PWM激勵信號。係統通過模擬輸入模塊cRIO-9201 采集各種狀態參數比如電池電壓。
 
    整個係統總重為5kg――正好在我們的小型直升機有效載荷之內。如果有更大的直升機平台
，一個或更多的NI CompactRIO模塊可以作為備用係統。

軟件
    旋翼無人飛行器係統具有典型的CompactRIO應用設計結構。其中的FPGA代碼用了4個不同的定時讀寫循環和一個PID控製循環來控製直升機的高度。PID循環速率接近50Hz，寫循環發送PWM指令給直升機的伺服馬達和攝像機的穩定裝置。第一個讀循環讀取直升機的高度，角速度
，速度，並從Crossbow NAV420 通過 RS232 讀取GPS 位置信息。使用FPGA的數字輸入實現RS232 協議以保證數據讀取的確定性，這樣的確定性用實時係統是無法實現的。我們使用NI LabVIEW Real-Time 開發模塊將通過FPGA讀取的飛行數據存儲在嵌入式控製器上，並利用LabVIEW Real-Time 通信開發向導開發和地麵控製台的無線以太網通信。在地麵控製台，我們使用筆記本電腦用LabVIEW開發了運行在WindowsXP上的地麵控製程序。程序有兩個窗口，一個是座艙儀表，另一個是遙測數據實時顯示。
 
結論
    NI的 CompactRIO在zai這zhe個ge項xiang目mu的de開kai發fa中zhong起qi了le至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong，它ta的de易yi用yong性xing，可ke靠kao性xing以yi及ji可ke編bian程cheng性xing對dui直zhi升sheng機ji的de控kong製zhi已yi經jing足zu夠gou。在zai不bu久jiu的de將jiang來lai，我wo們men計ji劃hua集ji成cheng更geng多duo的de傳chuan感gan器qi（比如聲納高度表）到這套航空電子係統中
，對更為複雜的飛行模式進行測試，並且完成導航算法
，最終實現智能的自主飛行。