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使用LabVIEW实时模块减缩F-35战斗机的测验本钱与时刻

便携式数字数据采集系统(PDDAS)使用了LabVIEW实时模块和PXI,以控制风洞测试和采集记录来自128个不同通道的空气…

便携式数字数据收集体系(PDDAS)使用了LabVIEW实时模块和PXI,以操控风洞测验和收集记载来自128个不同通道的空气压力数据

“经过LabVIEW实时模块,可以在各种操作情况下取得收集空气压力数据及向风洞供给反应操控信号所需确实定性呼应时刻。”

– Dave Scheibenhoffer, G Systems

应战:

用一个可收集、剖析和存储来自下一代喷气式战斗机引擎规划的动态压力数据的体系,来替换洛克希德马丁航空公司的一个专用的根据VME的DSP 体系。

处理计划:

使用业界规范的、现成可用的技能,其间包括PXI、MXI、UDP 和RAID,以及LabVIEW实时模块,创立一个满意严厉技能要求的、严密集成的数据收集与操控体系。

在G 体系有限公司,咱们使用不到四个月的时刻,完结了从根据VME 的设备到一个更为强健、紧凑和牢靠的数据收集与实时操控体系的晋级。现在,洛克希德马丁公司的工程师们可以在完结其通道数翻番的一起,以比其从前的VME设备进步10 倍的速度装备其根据PXI 的体系。并且,便携式数字数据收集体系(PDDAS)使测验周期从2 秒降至50 毫秒,所有这些费用都比只是晋级根据VME的测验体系的一部分所需的本钱要低。

对喷气式引擎的规划改善需求引擎作业参数的准确表征。为完结此项作业,规划工程师们检视了喷气式引擎的空气压力散布,以观测在引擎涡轮入口处的气流形式歪曲。为收集这一数据,需求一个关于飞行器的准确扩展模型和一个挨近音速的风洞来模仿实践作业条件。

洛克希德马丁德公司的工程师们选用F-35 联合进犯战斗机测验中的设备扩展模型。由于现已承认其从前根据VME 的测验体系难以装备和晋级,洛克希德马丁德公司的工程师们托付咱们开发新式PDDAS 体系,以操控和收集来自其风洞测验的数据。

PDDAS包括根据两个PXI 机箱的128个通道一起进行动态压力丈量的采样,共配有16个NI PXI-4472动态信号收集模块。初看之下,两个机箱好像让体系太杂乱,显得剩下;但是,经过使用NI MXI 光纤拓宽衔接这两个机箱,并没有引进额定的杂乱度。MXI 总线根本作为一个PCI桥衔接第二个机箱。从软件的观念来看,第二个机箱内的板卡看似坐落第一个机箱。PXI的选用还供给了以颇有竞争力的本钱取得满足高的数据传输速率(132MB/s),以供后续扩展。

PDDAS还包括有NI SCXI-1520,它衔接至一个面向张力丈量信号调度的全桥库利特压力传感器。使用LabVIEW 实时模块,咱们可以完结确定性的呼应时刻,这关于收集空气压力数据和供给回馈至风洞的操控信号以改动作业条件都是必要的。

反射内存

使用PXI 架构,咱们可以处理PDDAS 体系中收集的很多数据,而LabVIEW实时模块处理所谓的“嗡嗡”核算(每50毫秒近450000次浮点核算),它搜索引擎入气口内的一个谐振条件。在某些操作参数下,进入入气口的气流可能会同相。假如答应到达彻底谐振,所发生的作用力可能会危害引擎。为根绝这一现象,PDDAS 体系继续监测挨近嗡嗡的条件,并反应至风洞操控体系以根据需求改动风洞的操作参数。

考虑到大数据量及高核算强度,嵌入式PXI-8176 Pentium 操控器没有满足的剩下带宽将收集到的数据保存到磁盘。为了处理这个问题,咱们在PXI 机箱中设备了VMIC映射内存卡。NI 供给LabVIEW实时驱动来支撑映射内存卡的设备与装备。在该计划中,咱们将收集数据映射到运转Windows 2000体系的Pentium主作业站上。作业站选用老练的商用光纤通道卡及驱动,作为辅佐使命将数据写入独立磁盘冗余阵列(RAID)。映射存储供给简略优胜的处理计划,消除了体系潜在的瓶颈。

体系通讯

由于PDDAS体系被使用于全国多个风洞中,所以Lockheed Martin的工程师需求找到一个普适的可向每个风洞操控体系供给实时反应的机械设备。因而咱们在使用中选用用户数据报协议(UDP)。虽然UDP协议并不是一个确定性协议,但它适用于每个风洞设备。经过慎重选取LabVIEW 使命特点,PDDAS 可以以50 ms 的固定传输率发送UDP 包。

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