基于LabVIEW的多传感器信息采集平台

文章摘要：摘要：车辆定位中利用多传感器信息融合技术可以提高定位精度。 系统中的传感器数量急剧增加，传统仪器很难满足整个系统的测量需求。 本文开发了一种基于虚拟仪器软件开发环境LabVIEW的多传感器信息采集平台，将多传感器数据采集、预处理、信息显示、存储及数据回放集成在一起，解决了以往实现多传感器信息同步十分困难的问题，为将来进一步研究利用虚拟仪器测量多传感器信息及进行多传感器信息融合奠定了基础。 关键词：LabVIEW；数据采集；全球定位系统；惯性测量单元 引言 车辆定位导航技术是智能交通系统( ITS)中一个重要技术，而定位精度、定位数据的连续性和可靠

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　　摘　要：车辆定位中利用多传感器信息融合技术可以提高定位精度。 系统中的传感器数量急剧增加，传统仪器很难满足整个系统的测量需求。 本文开发了一种基于虚拟仪器软件开发环境LabVIEW的多传感器信息采集平台，将多传感器数据采集、预处理、信息显示、存储及数据回放集成在一起，解决了以往实现多传感器信息同步十分困难的问题，为将来进一步研究利用虚拟仪器测量多传感器信息及进行多传感器信息融合奠定了基础。 

        关键词：LabVIEW；数据采集；全球定位系统；惯性测量单元 

        引　言 

        车辆定位导航技术是智能交通系统( ITS)中一个重要技术，而定位精度、定位数据的连续性和可靠性是导航系统性能的三个重要因素。 车辆定位导航的精度直接取决于各个传感器的精度，而传感器精度的提高往往受技术、价格等因素的影响。 目前广泛采用的基于多传感器融合的组合导航系统，能够有效提高导航定位精度，增强导航系统的可靠性，进而充分保证导航数据的连续性和可用性。 传感器数量在系统中的需求增加，传统仪器不再适应系统要求。本文作者利用NI公司的虚拟仪器编程软件LabVIEW所设计的多传感器信息采集平台，为组合导航中的多传感器信息采集工作提供了一个通用的平台，克服了传统仪器功能单一，灵活性差，更新和维护费用高的缺点。 并且将数据采集、预处理、信息显示、存储和回放集成在一起，形成统一格式的数据文件，方便与其它数据分析软件的接口，例如与Matlab的接口。 在这个多传感器信息采集平台，各种传感器信息可以显示在同一界面上，可以很方便地在其它传感器的信息中添加GPS时间信息，解决了以往实现多传感器信息同步困难的问题。 

        软件开发平台LabVIEW及结构 

        LabVIEW全称是Laboratory Virtual InstrumentEngineering Workbench ，是目前十分流行的虚拟仪器的软件开发平台，是美国国家仪器公司(National Instrument) 推出的一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，是目前国际上唯一的编译型的图形化编程语言。 

        系统硬件结构 
        实现此平台的硬件结构如图1所示。各种传感器通过串行接口与计算机相连，实现与计算机的通信，计算机利用系统的LabVIEW程序对各种传感器发送控制命令，多传感器信息通过串口送入计算机，供LabVIEW程序进行数据的识别，读取，存储以及后处理工作。 各种传感器信息分别通过各自接口与计算机通信之间是并行的。 由于实验室条件有限，多传感器仅以IMU和GPS为例完成了系统的设计工作。


        系统软件结构 
        系统的软件结构图如图2 所示。 由图2 可以看到，整个系统完成了GPS/IMU的数据采集、数据预处理、信息的同一界面显示、数据存储、数据回放的功能。

　　 
        系统关键技术及其功能实现 

        系统关键技术 
        (1) LabVIEW的并行机制

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