利用LabVIEW和PXI開發(fā)一個(gè)適用美國海軍潛艇

Author(s):
Bob Hartwell - BCO

Industry:
Government/Defense

Products:
PXI/CompactPCI, LabWindows/CVI, LabVIEW

The Challenge:
開發(fā)一個(gè)適用于美國海軍潛艇戰(zhàn)斗系統(tǒng)的小型、穩(wěn)定且靈活的性能驗(yàn)證與錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)。

The Solution:
利用NI LabVIEW 和LabWindowsTM/CVI 軟件以及PXI 硬件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)可靠的、可移植的運(yùn)輸-狀態(tài)配置，它適合通過潛艇艙孔，并提供了開放產(chǎn)品拓展所需的靈活性。

為商業(yè)現(xiàn)成可用技術(shù)開發(fā)一個(gè)性能監(jiān)測(cè)和錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)

現(xiàn)今，商業(yè)技術(shù)（COTS）在戰(zhàn)斗系統(tǒng)中得到廣泛運(yùn)用，并呈擴(kuò)大趨勢(shì)，此技術(shù)具有低成本高性能的特點(diǎn)。用于弗吉尼亞型潛艇的美國海軍非推進(jìn)電子系統(tǒng)正廣泛使用COTS技術(shù)，并獲得了一定技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。然而，海軍方面預(yù)見到，這一思路存在新一類供應(yīng)問題，因?yàn)檫@些戰(zhàn)斗系統(tǒng)需要包含錯(cuò)誤檢測(cè)和性能驗(yàn)證功能，無論在初始安裝，或是修理、配換以及進(jìn)行升級(jí)時(shí)都是如此。典型情況下，錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)包含靈活的技術(shù)，如嵌入式軟件或硬件。

在BCO 公司，我們需要確定特定模塊，當(dāng)工作于期望的原有標(biāo)準(zhǔn)商用工業(yè)總線――歐洲插卡式模塊（VWE）環(huán)境時(shí)，是否能正常工作。該小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）項(xiàng)目評(píng)估了熱箱測(cè)試解決方案，該解決方案對(duì)現(xiàn)有目錄中的絕大多數(shù)COTS軟硬件提供了靈活的支持，其初始目標(biāo)為6 種使用頻度較高的VME 模塊。

我們開發(fā)了具有一個(gè)原有環(huán)境系統(tǒng)（NES）和一個(gè)獨(dú)立的激勵(lì)與支持（SMS）部分的雙重處理環(huán)境。其中，NES支持位于自包含熱箱中的VME 設(shè)備，包含目標(biāo)VME 模塊充當(dāng)支持或受測(cè)單元的角色。SMS包含一個(gè)PXI/SCXI 配置組件，該配置組件提供一個(gè)用戶界面以及測(cè)試軟件的運(yùn)行。SMS通過串行通信以及利用PXI/SCXI 資源實(shí)現(xiàn)的多路復(fù)用信號(hào)處理，控制與監(jiān)測(cè)NES。

利用NI 軟件快速開發(fā)與協(xié)調(diào)

在開發(fā)過程的早期階段，我們利用LabVIEW，快速創(chuàng)建了圖形化用戶界面并構(gòu)造其原型，同時(shí)與美國海軍方面共同評(píng)審有效的原型。我們還利用 LabVIEW協(xié)調(diào)軟件與固件在實(shí)時(shí)場(chǎng)景下不同平臺(tái)的多個(gè)處理器上運(yùn)行。我們利用NI LabWindows/CVI 軟件創(chuàng)建了一個(gè)測(cè)試執(zhí)行引擎。利用該測(cè)試執(zhí)行引擎，用戶可以登錄，選擇測(cè)試配置，指定擬運(yùn)行的軟件測(cè)試模塊，觀察測(cè)試執(zhí)行，并生成測(cè)試報(bào)告。該執(zhí)行軟件還支持我們自己的測(cè)試執(zhí)行程序、我們定制的測(cè)試模塊和廠商提供的嵌入式自測(cè)與界面例程三者之間的進(jìn)程間通信。

PXI 提供小尺寸、穩(wěn)定而可靠的硬件解決方案

我們利用基于NI PXI系統(tǒng)提供一個(gè)滿足系統(tǒng)靈活性要求的配置。我們之所以選擇PXI，是因?yàn)樵摦a(chǎn)品尺寸小且架構(gòu)穩(wěn)固，它提供了可以滿足未來潛在需求的大量模塊。

此外，PXI 為即使在戰(zhàn)斗潛艇上也能工作數(shù)周或數(shù)月的系統(tǒng)提供了得到驗(yàn)證的可靠性。最后，我們需要一個(gè)可以運(yùn)行我們的基于LabVIEW和LabWindows/CVI 的軟件，因而，PXI 是最佳的工具集。

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