Al ser puertos serie, solo podes 2 equipos cualquiera entre si, pero no mas.

Me parece que deberias darla la inteligancia suficiente al ardupilot para comunicrse con la IMU, sino el tiempo de respuesta del lazo se te va a ir a los caños (me parece) y por otro lado desde el pilot a a PC para recibir comandos de que hacer.

Porque evaluar la IMU y luego controlar al piloto en base a eso, mmm.... no lo veo.

saludos, Daniel.

Seria bueno que cuentes un poco mas alla de la comunicacion que queres hacer.
Por ejm que funcion cumple la PC en todo eso, si tu control necesita de la IMU para control y ademas los datos van a otro lado, etc.

Lo mas facil si queres unir los 3 es que la PC todo lo que reciba del arduino vaya a la IMU y todo lo de la IMU al arduino y entre medio metes lo que queres hacer con la PC. La usarias de concentrador y ademas agregas inteligencia, pero no se bien la finalidad de la PC en todo esto.

si es para eso, yo invertiria hores en agregar un canal de "debug" desde al arduino a la PC y dejaria conectados todos los sensores directo al micro de control. Eso te permitira monitorear todos los sensores sin problemas ni interferir en los lazoa de control del sistema.

Puede ser I2C , SPI ó un lazo rs485.
Saludos.

Sobre rs485 podes empezar por esto

http://www.neoteo.com/rs485-domotica-al-alcance-de-tu-mano-15810

sobre I2C lo básico:
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http://es.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C

Como de costumbre mas completo pero en inglés: http://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C
Ejemplos a montones en la web

SPI:
http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface_Bus

En resumen Rs485 para conectar varios dispositivos a larga distancias;
I2C y SPI para conectar un maestro a varios esclavos pero no permite largas distancias (I2C lo inventó philips  para reducir el cableado y mejorar la complejidad de los circuitos impresos en aparatos como video casetteras etc.

Bueno tenes bastante info para arrancar.
Saludos.