LabVIEW與SCXI為直升機(jī)提供可配置測量系統(tǒng)

　　The Challenge:

　　提供一個系統(tǒng)，在飛行中的直升機(jī)上進(jìn)行可變通道數(shù)目和傳感器類型的數(shù)據(jù)采集。

　　The Solution:

　　開發(fā)一個可配置的LabVIEW應(yīng)用，以采集來自SCXI模塊和其他DAQ板卡的調(diào)理后的信號。

　　"我們利用SCXI和LabVIEW，開發(fā)了一個高度可配置的、易于使用的數(shù)據(jù)采集工具，用于直升機(jī)飛行中的數(shù)據(jù)測量。"

　　一個支持不同輸入信號的靈活系統(tǒng)

　　我們公司——全球直升機(jī)技術(shù)有限公司(GHTI)位于得克薩斯州的阿靈頓市，為商用直升機(jī)提供了各種服務(wù)，如引擎集成工具集的升級、認(rèn)證和供應(yīng)。我們通過測量如振動、機(jī)械張力和引擎溫度等數(shù)值，力圖在飛行過程中表征一個飛行器的物理行為。為改善其現(xiàn)有的測量系統(tǒng)，我們與G系統(tǒng)公司簽訂合同，利用NI軟硬件開發(fā)一個新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。Huey T53-703 就是使用GHTI 新的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的直升機(jī)代表。

　　該系統(tǒng)要求對不同類型的輸入信號、采樣速率和硬件配置進(jìn)行靈活的設(shè)置。通常，我們無法在單次測試飛行中獲得所有需要的測量結(jié)果，因此，我們必須進(jìn)行多次飛行，每次有不同的測量重點(diǎn)。一個最初的飛行或許關(guān)注于振動的高速測量，而第二次飛行或許監(jiān)測溫度、張力和加速度。通道數(shù)可以在少于十到數(shù)百的范圍內(nèi)變化，而采集速率可以高達(dá)20kHz。由于直升機(jī)的空間非常寶貴，因此，我們不得不使硬件盡可能小而緊湊。同時，我們的軟件應(yīng)生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，并提供一種方式在飛行完成之后快速瀏覽數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。

　　從地面進(jìn)行控制的空中測試

　　為支持高通道數(shù)與各種信號類型，我們選擇一個SCXI系統(tǒng)以及多個獨(dú)立的DAQ板卡。我們采用具有高端CPU和大空間RAM的標(biāo)準(zhǔn)PC。我們選擇LabVIEW作為開發(fā)環(huán)境，以方便地在單個應(yīng)用中構(gòu)建數(shù)據(jù)采集兼容性、文件I/O 和分析功能。該應(yīng)用檢測所安裝的數(shù)據(jù)采集板卡和SCXI模塊，并相應(yīng)地更新顯示。我們可以加載保存的通道配置，并根據(jù)需要創(chuàng)建新的配置。當(dāng)先前保存的配置與當(dāng)前的硬件組合不匹配時，該程序會給出通知信息。我們可以為這一單次應(yīng)用輸入刻度信息、注釋和信號調(diào)理參數(shù)。

　　為了滿足空間需求，我們在飛行測試中沒有使用監(jiān)視器和鍵盤。實(shí)際上，我們使用一個小尺寸的基于串口的遠(yuǎn)程控制單元，以執(zhí)行飛行中的啟動測試與停止測試的基本功能。該單元還提供了關(guān)于采集狀態(tài)(包括當(dāng)前記錄數(shù)、錯誤信息和剩余硬盤空間)的反饋。該控制器具有四行20 個字符和16 個可編程的功能鍵，并使用標(biāo)準(zhǔn)的RS232 協(xié)議。我們可以自行標(biāo)注這些功能鍵，并對其進(jìn)行編程，使其壓下時發(fā)出蜂鳴聲或一個字符串。在本項(xiàng)目中，我們指定測試開始、測試停止和請求剩余磁盤空間的按鈕。