采用NI LabVIEW及PXI為海軍飛機通信開發(fā)數(shù)字測試設

Author(s):
Lawrence M. David Jr - ALE System Integration
Terry Stratoudakis, P.E. - ALE System Integration

Industry:
ATE/Instrumentation, Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
LabVIEW, PXI-8196 RT, PXI-4060, PXI-6542, High-Speed Digital I/O, PXI-8196, Digital Waveform Editor, Digital Multimeters, NI-HSDIO

The Challenge:
開發(fā)小型、多用測試系統(tǒng)模擬軍用飛機的艦載通信，分析通信的精確性和完整性。

The Solution:
采用NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境、NI數(shù)字波形編輯器軟件及PXI硬件設計并開發(fā)靈活、全面的測試系統(tǒng)。

（項目開發(fā)）總體上對客戶來說是個相當不錯的體驗。我們通過LabVIEW 及PXI 平臺，提供比客戶預期更高速的軟件，并能與他們的團隊密切合作。

借助NI PXI平臺，ALE系統(tǒng)整合開發(fā)的系統(tǒng)能夠測試海軍飛機機載通信設備。

一家本地高科技電子公司獲得了為海軍偵察機提供通信接口交換機的合同，同時需要設計數(shù)字測試設備（DTE）來驗證接口的初始功能性，并在現(xiàn)場維護中持續(xù)使用20 年。采用美國國家儀器PXI 平臺，ALE 系統(tǒng)集成公司提供專業(yè)的系統(tǒng)硬件集成及軟件開發(fā)。

系統(tǒng)需求

接口單元（被測的終端產(chǎn)品）的設計同機載的數(shù)字、模擬信號路由相一致，包括內(nèi)部通信、外部無線電、雷達、及所有數(shù)字儀器。接口要能正確處理所有合理信號，同時忽略錯誤信號及噪聲信號。為了驗證功能性，DTE 需要輸入所有有效或無效信號，測試接口的響應。

除了驗證機載功能性，DTE必須具備自測試操作及靈活的一次性開發(fā)驗證等能力，包括：安全飛行條件試驗；額外電磁干擾試驗；一系列物理試驗，如高加速壽命試驗（HALT）、易爆氣體環(huán)境、鹽霧條件、及熱循環(huán)。DTE 還要能夠輸入并響應各頻段機載信號，包括模擬音頻、串口信號（9600 波特率）、高速數(shù)字信號（5MHz）、及MIL-STD-1553 信號（一種軍標串口數(shù)據(jù)總線，具有雙線冗余平衡物理層、時分復用、半雙工命令/ 響應協(xié)議）。

采用NI PXI 硬件設計DTE 系統(tǒng)

DET系統(tǒng)由NI PXI-8196 控制器實現(xiàn)，包括以下模塊：NI PXI-6513、NI PXI-6542、NI PXI-2569、NI PXI-6511 及NI PXI-4060。

PXI-6542 模塊工作時鐘頻率為20 MHz，在每個時鐘周期里以5 MHz 被測設備時鐘（DUT）發(fā)送4 位數(shù)據(jù)，從而提高測試精度。NI-HSDIO 軟件極大地縮短了開發(fā)時間。系統(tǒng)還包括GE Fanuc 嵌入式系統(tǒng)公司的Condor QPC-1553，它包含LabVIEW驅(qū)動，可進一步簡化軟件開發(fā)。

我們還采用兩個可編程電源、400 Hz 三相AC 電源供電（GPIB）來模擬機載電源，采用DC電源（USB）來模擬內(nèi)部供電電路。這兩個可編程電源通過PXI-8196 控制器的USB 及GPIB 端口與系統(tǒng)連接。

通過LabVIEW 分析數(shù)字測試數(shù)據(jù)

通過LabVIEW 軟件開發(fā)的圖形化用戶界面（GUI），技術(shù)人員得以提高包括DTE自測試及其它10類測試配置的靈活性。LabVIEW的分析能力包括各類測試及針腳電路缺陷探測，對濾波器設計及交叉訪問有很大幫助。

該項目的難點是同時開發(fā)測試系統(tǒng)及接口單元。然而，LabVIEW開發(fā)系統(tǒng)的兩大優(yōu)勢在于建模和調(diào)試能力，包括自定義探針及高亮程序運行。為測試系統(tǒng)開發(fā)的代碼可重用于系統(tǒng)的持續(xù)測試。

我們開發(fā)的測試系統(tǒng)能夠應對持續(xù)改變的規(guī)范，并在開發(fā)過程中為客戶提供有價值的技術(shù)支持。項目成功的關(guān)鍵是數(shù)字波形編輯器的使用。用戶可通過該工具創(chuàng)建數(shù)字波形文件，然后我們將其反饋到測試系統(tǒng)。用戶能夠輕松看懂測試結(jié)果的數(shù)字化數(shù)據(jù)文件。

項目開發(fā)總體上對客戶來說是個相當不錯的體驗。我們通過LabVIEW 及PXI 平臺，提供比客戶預期更高速的軟件，并能與他們的團隊密切合作。