使用​NI LabVIEW​和​PXI​平台​为​海军​飞行​器​通信​开发​数字​测试​设备

Terry Stratoudakis, P.E., ALE System Integration

"LabVIEW​的​分析​功能,​帮助​我们​对​多种​类型​的​测试​结果​进行​筛选​和​交叉​访问,​从而​精确​地​定位​电路​缺陷。"

- Terry Stratoudakis, P.E., ALE System Integration

挑战:

开发​多功能​小型化​的​测试​系统,​以​模拟​军用​飞行​器​的​机​载​通信,​并​对​通信​的​准确​性​和​完整性​进行​分析。

解决​方案:

利用​NI LabVIEW​图形​化​编​程​环境、​NI​数字​化​波形​编辑​器​软件​和​PXI​硬件​设计​并​开发​灵活​而​全面​的​测试​系统。

作者:

Terry Stratoudakis, P.E. - ALE System Integration
​Lawrence M. David Jr - ALE System Integration

 

本地​的​一家​高科技​企业​得到​了​美国​海军​的​合同,​为​海军​的​监视​飞机​提供​通信​接口​集​线​器、​同时​设计​相应​的​数字​测试​设备​(DTE)​来​验证​该​接口​的​初始​功能,​并且​提供​长达​20​年​的​持续​验证​用于​现场​维护。​使用​美国​国家​仪器​公司​的​PXI​平台,​ALE System Integration​公司​为​该​平台​提供​了​专业​化​的​硬件​集成​和​软件​开发​方案。

 

 

系统​需求

接口​设备​(需要​测试​的​最终​产品)​被​设计​为​用于​协调​所有​飞行​器​的​数字​和​模拟​信号​路​由,​包含​内部​对​讲​机、​外部​无线​电、​雷达​和​所有​的​数字​仪器。​接口​需要​准确​地​处理​所有​合适​的​信号,​同时​忽略​出​错​信号​以及​噪声。​为了​验证​该​功能,​DTE​设备​需要​接收​所有​的​有效​信号​和​无效​信号,​并​解读​接口​的​响应。

 

除了​验证​飞行​器​的​功能,​DTE​设备​还​需要​进行​自​检​操作,​并​完成​一次​性的​设计​验证,​其中​包括​所有​的​飞行​价值​测试、​额外​的​电磁​干扰​测试、​一系列​的​物理​测试,​如​高​加速​寿命​测试​(HALT)、​爆​燃​性​空气、​盐​雾​和​热​循环​等。​DTE​设备​还​可以​输入​和​解读​大量​的​机​载​信号,​包含​模拟​音​频、​串​口​(9600​波特)、​高速​数字​信号​(5MHz)​和​MIL-​STD 1553,​作为​一种​军用​标准​串​行​数据​总​线,​该​总​线​有着​双​冗​余​平衡​线​物理​层、​时​分​复​用​和​半双​工​命令/​响应​协议。

 

使用​美国​国家​仪器​公司​的​PXI​硬件​设计​DTE​设备

我们​使用​NI PXI-8196​嵌入式​控制器​实现​了​DTE​设备,​其中​包含​了​如下​模​块:​NI PXI-6513、​NI PXI-6542、​NI PXI-2569、​NI PXI-6511​和​NI PXI-4060。

 

PXI-6542​模​块​使用​速度​为​20MHz​的​时钟,​经过​四分​频​后​产生​5MHz​的​待​测​设备​(DUT)​时钟,​改进​了​测试​的​精度。​NI-​HSDIO​软件​极大​地​降低​了​开发​时间。​系统​还​包含​了​GE Fanuc Embedded Systems​的​Condor QPC-1553​设备,​该​设备​含有​LabVIEW​驱动​进一步​简化​了​软件​的​开发。

 

我们​还​使用​了​两​个​可​编​程​电源、​一个​用于​模拟​飞行​器​电源​的​400Hz 3​相​交流​源​(GPIB),​以及​一个​用于​模拟​内部​电源​电路​的​直流​电源​(USB)。​所有​的​可​编​程​电源​均​通过​PXI-8196​嵌入式​控制器​的​USB​和​GPIB​端​口,​连接​到​系统​中。

 

使用​LabVIEW​分析​数字​测试​数据

利用​LabVIEW​软件​开发​的​图形​化​用户​界面​(GUI),​技术​专家​改进​了​配置​测试​(10​种​类型​的​测试​和​DTE​自​检​测试)​运行​的​灵活​性。​LabVIEW​的​分析​功能,​帮助​我们​对​多种​类型​的​测试​结果​进行​筛选​和​交叉​访问,​找出​电路​的​缺陷​所在。

 

项目​的​一个​限制​是​同时​开发​测试​系统​和​接口​单元。​使用​LabVIEW​开发​系统​的​两​个​主要​优势​是​原型​化​和​调​试​功能,​其中​包括​个性​化​探​针​和​高亮​化​执行。​为​测试​系统​开发​的​代码,​将​被​重复​利用​到​系统​的​持续​测试​中。

 

我们​开发​的​测试​系统,​可以​满足​不断​变化​的​指标,​并​在​开发​过程​中​为​我们​的​客户​提供​宝贵​的​帮助。​成功​的​关键​之一​是​NI​公司​的​数字​化​波形​编辑​器​软件。​使用​该​编辑​器​工具​来​创建​数字​波形​文件,​然后​输入​给​测试​系统,​客户​可以​轻松​地​查看​得到​的​数字​化​数据​文件。

 

总之,​我们​的​客户​非常​满意。​使用​LabVIEW​和​PXI​平台,​我们​快​于​客户​预期​就​提供​了​软件,​而且​我们​与​客户​团队​做到​了​无缝​整合。

 

作者​信息:

Terry Stratoudakis, P.E.
ALE System Integration
​United States
​Tel: (631) 421-1198
terry@aleconsultants.com

​ ​Using the National Instruments PXI platform, ALE System Integration developed a system to test communications equipment onboard naval aircrafts. ​