LabVIEW与Xplane飞行界面数据仿真交互

在做飞行仿真时候有一点是使用视景仿真。也就是通过屏幕显示飞机的姿态经纬度等信息。一般的做飞行仿真如果自己使用Unity3D或者UnReal的虚拟引擎来做比较费时间需要对机场环境建模。而针对普通的用户更好的方式则是使用目前比较流行的3D飞行游戏软件来开发。像开源的Flight Gear或者收费的Xplane等都提供第三方的通信接口通过UDP可以接收游戏引擎中飞机的基本数据也可以像游戏引擎发数据控制飞机姿态和位置。本期则讲解使用LabVIEW做测试时候使用UDP和Xplane通信以获得虚拟视景。首先本文使用的版本是Xplane11其他版本操作类似。最重要的是进入设置界面进行数据设置。点击选项卡数据数据输出。这里可以勾选要输出的数据。勾选有4列第一个显示在座舱就是飞行时候数据会显示在飞行界面左上角。第4列是UDP输出勾选后软件会将勾选的数据通过UDP发送出去。一般的勾选UDP就行但是第一列显示座舱勾选后我们会直观看到实际数据是多少这样UDP输出的数据通过我们二次开发的软件解析可以对比数据一致性。记得右下角勾选 进行网络数据输出。下图左上角就是刚才勾选了座舱显示的数据。我勾选了速度姿态经纬度等。所以都显示出来了。实际UDP外发的时候也是从上到下数据依次发送的。我们解析数据时候可以和这个对照一下。现在看下UDP 数据结构所有数据均以字节形式发送UDP数据开头为“DATA”prolouge 的第五个字节是“内部使用”字节接下来的 36 个字节是消息消息的前 4 个字节表示数据元素的索引号如 X-平面 中的“数据输出”屏幕所示最后 32 个字节是数据最多 8 个单精度浮点数下面是从 X-Plane 发送的原始数据字符串68 65 84 65 60 18 0 0 0 171 103 81 191 187 243 46 190 103 246 45 67 156 246 26 67 47 231 26 67 0 192 121 196 0 192 121 196 85 254 151 193让我们分解一下6865846560 DATA‘’ 这些是 CHAR。我们不关心的第 5 个字节所以当 将任何数据句子发送到 X-Plane应在此处放置一个 0零。18000 18 这是对应于X平面中特定数据集的索引号。在此示例字符串中 我们正在查看数据集“18俯仰滚动标题”。在这 4 个字节中我们唯一需要的字节是第一个字节。其他 3 个将始终为零。 第一个字节不需要任何计算用作整数。171103,…,151193这 32 个字节构成了需要计算的 8 个单精度浮点数。向X-Plane发送数据句子的格式与从X-Plane发送的格式完全相同发送句子时请确保序言的第 5 个字节为零 0并非所有数据集都使用所有 8 个浮点数。它们要么只是零要么是“0192121196”即 -999。对于数据集中您不希望更改或希望将控制权“交还”给X-Plane的任何项目 发送值 -999 或 0192121196。通过上述描述和设置我们下面可以通过LabVIEW来接受UDP数据。程序很简单UDP连接UDP读取UDP关闭。UDP连结端口为默认的49001然后收到的数据前5个是DATA,丢掉。截取后面的数据。后面数据每4个字节为一个数据。虽然有一个数据是序号但是也是4个字节。所以我们强制转换成单精度得到我们要的数据。通过对比实际座舱右上角显示的数据我们通过索引可以得到想要的数据。我们会发现有一个数据特别大那是因为不应该用单精度转化不过对我们来说不重要。通过LabVIEW编写的地面站显示得到如下的效果动图。从软件界面可以清晰看到Xplane飞机的俯仰角、横滚角、经纬度、高度飞机电子地图显示等。如果需要使用LabVIEW控制Xplane飞行则需要使用UDP发送。发送时候格式和接受一样的。后面大家可以自由使用LabVIEW控制飞机啦。