NI協助開發(fā)太空探索飛行器

　　-DaveBaker,GSystems

　　挑戰(zhàn):

　　在6個月的時間內設計出三個測試系統，運用于獵戶座載人探索飛行器的結構測試。

　　解決方案:

　　使用并行開發(fā)和現成即用的NI軟硬件工具，如NILabVIEW和PXI、SCXI和CompactRIO硬件，快速設計出這三個系統。

　　作者:

　　DaveBaker-GSystems

　　簡介

　　首次成功地在獵戶座GTA上進行了結構測試。此項1.05大氣壓下的耐壓測試需要以下三個分布式系統共同運作完成：

　　·增壓和排氣(P&V)系統，用于自動控制載人艙內壓力

　　·數據采集系統（DAS），用于結構數據實時采集、虛擬通道實時計算以及限制和警報分析

　　·數據分發(fā)系統（DDS），用于實時和測試后分布同步參數、視頻和音頻數據以測試控制器和數據客戶端

　　GSystems使用NI軟硬件組件開發(fā)各個系統，幫助我們縮短開發(fā)周期，保持高級功能。圖1顯示了各個系統部件之間的關系。

　　
圖1.系統架構概覽

　　圖2.耐壓測試中的獵戶座載人艙艙

　　增壓和排氣(P&V)系統

　　在測試過程中精確地控制載人艙的內部壓力的P&V系統，擁有高壓氣瓶的便攜式運載，能在加壓過程中提供氣體。

　　
圖3.增壓和排氣(P&V)系統

　　該系統在CompactRIO旁擁有一個控制單元。它同時控制壓力和監(jiān)視關鍵故障或警報。我們選擇可信賴的CompactRIO和LabVIEW實時模塊控制著這一關鍵進程。觸屏“磚頭電腦”在可拆卸掛式組成結構中提供了一個LabVIEW的圖形用戶界面，操作員因此可在一個安全的地點控制加壓過程。

　　數據采集系統

　　DAS收集參數數據，主要用于應變測量。DAS的核心由PXI和LabVIEW實時系統組成，可在1800多條信道內收集同步數據。此外，DAS還可以同步計算數千條用戶定義的虛擬通道，并同時監(jiān)控可能會導致測試關閉的警報和限制程度。四核PXI實時控制器，優(yōu)化執(zhí)行每個處理器上的特定循環(huán)，以維持確定性的性能，并行執(zhí)行所有活動。

　　DAS將數據記錄至技術數據管理流（TDMS）文件，然后再轉移至DDS文件服務器。在測試過程中，所有的數據都通過網絡傳輸至用戶，進行實時查看。圖4顯示了DAS設備機架、7個SCXI機箱其中一個的內部情況和用于系統設置和控制的配置圖形用戶界面。