半物理仿真平台基本框架如图所示

其中，最重要的也就是中间的部分，一个是多旋翼模型，另一个是传感器部分实现。硬件平台目前使用的是NI的myRIO（临时的），里面运行的是32位Linux RT，还带有FPGA芯片。

在RT系统中运行四旋翼的模型，而在FPGA中则要实现传感器的功能，也就是伪造传感器，让飞控误以为自己在与真正的传感器通信。为什么不在RT上面实现伪造传感器的功能呢？实际上在测试过程中发现，在RT上实现传感器功能是很难得，原因在于响应速度太慢，PX4飞控与传感器通信采用11MHz的SP通信，并且通信过程并不是简单的数据传输，实际上是一种握手式的交互同行，类似于一问一答，如果慢一拍飞控就会认为传感器已经损坏无法使用，后面的工作几没办法进行。而FPGA在这方面就更容易了，因为是写好的FPGA程序直接以硬件的形式实现（如此表达可能不严谨），就类似于真正的传感器了，所以响应速度才有可能跟上速度。笔者使用的是160Mhz的FPGA时钟，也只是勉强满足飞控的通信速度。但是为什么不把时钟再提高呢？这个笔者也很想，但是FPGA这种硬件程序越复杂，布线越复杂，运行中延时越大，可以实现的时钟自然受限。也就是说FPGA最终的时钟频率往上受到本身程序复杂程度的制约，往下又要满足响应速度。即便是160Mhz也是反复优化之后才在FPGA上面编译实现的。这部分花费了很长时间。

另外一个问题是SPI通信误码的问题，开始认为是设备性能不足。后来发现是SPI接线过长导致的，SPI作为一种板上通信方式，并不适合飞线（做这种半物理仿真传感器这种东西是模拟出来的，所以需要飞线与飞控通信而不是与传感器IMU通信）。最后将SPI接线飞线做的很短才勉强实现。即使如此觉得有些小错误，但是作为噪声就可以了。SPI时钟11MHz，按照天线那套理论，满足其通信且不会发生反射的线长必然很短，本科本来学过，不过也荒废了。只知道一些概念。

以上是简单介绍一些问题。

PX4自带的HIL仿真是飞控自带模式通过mavlink通信，飞控是知道自己处于这种模式的，这也是PX4自己开发的功能。与PX4自带仿真不同，我们所开发的这套仿真是真正的HIL仿真，也就是在运行过程中，飞控并不知道自己在仿真，而是真的以为在真的飞机上飞行。

我们这个HIL系统理论上也可以用在任何飞控中。