MIMU及载体空间姿态演示软件设计+文献综述(11)
图2.11 载荷沿X轴正方向时的应力分布图 本科毕业设计说明书（论文） 第21 页 共37 页
图2.12 应力刻度图 图2.13 位移分布图 图2.14 位移刻度图
因此我们可以得出结论。优尔面体形MIMU力学性能良好, 保证了MIMU 具有 本科毕业设计说明书（论文） 第22 页 共37 页
较高的精度。
2.3 本章小结
本章首先介绍了惯性坐标系、地球坐标系、导航坐标系以及载体坐标系的定
义以及它们之间的相互转换关系。接着介绍了两种MIMU的结构，折叠式金字塔
结构和优尔面体结构。着重对优尔面体结构进行了叙述，并且对其进行了有限元分析，
证明其强度满足精度需求。 本科毕业设计说明书（论文） 第23 页 共37 页
3 姿态显示软件的设计
3.1 概述
我们希望在物体的行进当中，能够对物体的姿态有一个实时的监控或者在载
体的运动过后对该运动过程进行一步研究，这是就需要设计一个能够反应物体姿
态的航姿软件。该软件需要通过串行端口读取经过姿态角信息，再通过显示面板
将三文姿态显示出来，使用户可以直观的感受到姿态的变化。
3.2 相关软件介绍
3.2.1 LabVIEW
由于传统的编程语言对于工程师来说较为复杂苦涩，不容易上手，这里我采
用图形化的编程语言——LabVIEW 来进行软件的编程。LabVIEW（Laboratory
Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种程序开发环境，由美国国家仪
器（National Instrument, NI）公司研制开发，类似于 C 和BASIC 的开发环境，
但是 LabVIEW 与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于
文本的语言产生代码，而 LabVIEW 使用的是图形化编辑语言 G编写程序，产生
的程序是框图的形式。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序的
执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流
向决定了程序的执行顺序。
由于 LabVIEW 能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式，能够将
繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能，并且用线条将各种功能
连接起来，十分省时简便，深受用户青睐。与传统的编程语言比较，LabVIEW
图形编程方式能够节省 85％以上的程序开发时间，其运行速度却几乎不受影响，
体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品，用户可以根据实际生产需要重新构筑
新的仪器系统。例如，用户可以将原有的带有 RS232 接口的仪器、VXI 总线仪
器以及GPIB仪器通过计算机，联接在一起，组成各种各样新的仪器系统，由计
算机进行统一管理和操作[28]
。
3.2.2 Pro/Engineer 本科毕业设计说明书（论文） 第24 页 共37 页
由于 LabVIEW 当中包含可以加载三文模型的函数，因此可以先在其它的
CAD 软件中绘制好三文模型，再将其加载到 LabVIEW 当中。本文中我们选择
Pro/Engineer作为绘制模型的 CAD工具。Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术
公司（PTC）旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三文软件。Pro/Engineer 软件以参
数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三文造型软件领域中占有着重
要地位， Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业
界的认可和推广。是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品
设计领域占据重要位置。
3.3 软件的设计方案