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作者:
Michael Fortenberry - G Systems, Inc.
使用NI數據采集板卡構建係統
洛克希德•馬丁航空公司委托G Systems公司開發F-35飛機係統綜合設施（VSIF）來監測航空飛行器子係統的集成測試。該VSIF係(xi)統(tong)分(fen)布(bu)在(zai)多(duo)個(ge)服(fu)務(wu)器(qi)上(shang)，以(yi)實(shi)現(xian)負(fu)載(zai)平(ping)衡(heng)並(bing)獲(huo)得(de)所(suo)需(xu)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)。這(zhe)一(yi)分(fen)布(bu)式(shi)軟(ruan)件(jian)架(jia)構(gou)包(bao)括(kuo)六(liu)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)自(zi)定(ding)義(yi)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)，為(wei)係(xi)統(tong)的(de)未(wei)來(lai)擴(kuo)展(zhan)提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。
我們使用5個內插多個NI數據采集板卡（DAQ）的PXI機箱來執行模擬與數字采集功能，這五個PXI機箱組成了一個具有640個模擬通道和480個數字通道的采集係統。為了控製係統的總硬件成本，在保持時間同步的同時組合各類DAQ數據采集板卡的能力就顯得格外重要。該係統通過VSIF數據采集或VSIF實驗室內其他信號源所提供的IRIG時間信號來保持時間同步。該時間信號源用來提供開始脈衝與10 MHz時鍾，並通過PXI-6653同步板卡路由至每個PXI機箱。
借助由GPIB 控製的外部直流源，采集模擬與數字數據的應用程序也可進行以下操作：
通過信號路徑校準的自動化，係統驗證可在20分鍾內自動執行完畢。而以前類似的係統執行該操作需要數小時，並且需要大量的操作交互。該係統將所有的數據以相應的工程單位（EU）傳送給用戶，而且會考慮A/D、信號調節模塊、傳感器的校準值，以及合適的零空值（zero nulling values）。同時衍生通道（即通過其他通道包含的信息計算得到的通道，如瓦特=伏特*安培)也會計算在內。另外，還有特定的接口用於將用戶自定義的DLL連接到係統中（無需重新編譯軟件），以創建更複雜的衍生通道。
係統配置和數據顯示
該係統將VSIF數shu據ju采cai集ji係xi統tong的de配pei置zhi信xin息xi存cun儲chu在zai相xiang關guan數shu據ju庫ku中zhong。我wo們men還hai開kai發fa了le一yi個ge自zi定ding義yi圖tu形xing化hua用yong戶hu界jie麵mian，便bian於yu係xi統tong管guan理li員yuan配pei置zhi係xi統tong的de各ge個ge方fang麵mian。以yi下xia是shi該gai界jie麵mian程cheng序xu的de部bu分fen功gong能neng：
1. 用戶管理
2.硬件清單
- 管理可用的硬件，如PXI板卡和傳感器
- 更新所有設備的校準信息和日期
3.係統配置
4. 數據管理
- 將數據、數據庫歸檔或導出到磁帶及其他存儲媒介
- 清理數據庫中未使用的數據
5. 報告
- 創建多個標準的係統或通道配置(包括曆史校準數據）報告
- 添加用戶自定義的報告
我們開發這一應用程序是為了幫助係統管理員處理係統的大量通道，該應用程序具有列排序和篩選、通道組定義、多記錄編輯和複製/粘zhan貼tie等deng功gong能neng。任ren何he用yong戶hu均jun可ke通tong過guo用yong戶hu權quan限xian，使shi用yong此ci應ying用yong程cheng序xu查zha看kan係xi統tong配pei置zhi，但dan隻zhi有you經jing過guo授shou權quan的de管guan理li員yuan才cai可ke以yi更geng改gai參can數shu值zhi。此ci外wai，我wo們men設she置zhi了le幾ji個ge級ji別bie的de管guan理li員yuan權quan限xian，以yi精jing確que地di定ding義yi用yong戶hu權quan限xian的de優you先xian級ji。
由於在集成測試中，VSIF數據采集係統往往被不同的團隊用於測試各種航空飛行器子係統，所以單一的靜態用戶顯示顯然無法滿足需求。因而，G Systems公司創建了一個用戶可配置的動態數據顯示應用程序，任何用戶均可使用不同的顯示控件選項來創建自定義數據視圖。
該(gai)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)支(zhi)持(chi)先(xian)進(jin)的(de)導(dao)航(hang)功(gong)能(neng)，用(yong)戶(hu)可(ke)即(ji)時(shi)瀏(liu)覽(lan)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)或(huo)調(tiao)用(yong)和(he)查(zha)看(kan)以(yi)前(qian)的(de)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)。用(yong)戶(hu)可(ke)通(tong)過(guo)設(she)置(zhi)觸(chu)發(fa)和(he)警(jing)報(bao)來(lai)迅(xun)速(su)找(zhao)到(dao)感(gan)興(xing)趣(qu)的(de)數(shu)據(ju)點(dian)。該(gai)係(xi)統(tong)將(jiang)所(suo)有(you)個(ge)人(ren)用(yong)戶(hu)配(pei)置(zhi)信(xin)息(xi)存(cun)儲(chu)在(zai)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)，這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)可(ke)同(tong)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)一(yi)起(qi)導(dao)出(chu)，以(yi)供(gong)單(dan)獨(du)查(zha)看(kan)和(he)回(hui)放(fang)。這(zhe)使(shi)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)查(zha)看(kan)多(duo)個(ge)運(yun)行(xing)測(ce)試(shi)的(de)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)（包括所有校準和傳感器信息），並將其與VSIF數據采集數據庫分開，在離線分析或團隊報告時很有用。
該測試控製/監視/回hui放fang應ying用yong程cheng序xu為wei用yong戶hu提ti供gong幾ji種zhong操cao作zuo模mo式shi。係xi統tong可ke連lian續xu采cai集ji數shu據ju，並bing將jiang其qi以yi低di分fen辨bian率lv形xing式shi發fa布bu到dao六liu個ge客ke戶hu端duan工gong作zuo站zhan。數shu據ju被bei接jie收shou後hou，仍reng會hui持chi續xu緩huan存cun在zai客ke戶hu端duan的de30分鍾滾動緩存器中。通過該緩存器,用戶可適時查看過去發布或記錄的數據，需要時也可以實時回放。
當(dang)操(cao)作(zuo)員(yuan)選(xuan)擇(ze)記(ji)錄(lu)數(shu)據(ju)時(shi)，高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)數(shu)據(ju)會(hui)被(bei)記(ji)錄(lu)到(dao)文(wen)件(jian)中(zhong)，接(jie)著(zhe)再(zai)傳(chuan)輸(shu)到(dao)中(zhong)央(yang)存(cun)儲(chu)庫(ku)。操(cao)作(zuo)員(yuan)可(ke)將(jiang)存(cun)儲(chu)庫(ku)中(zhong)的(de)這(zhe)些(xie)運(yun)行(xing)測(ce)試(shi)下(xia)載(zai)到(dao)工(gong)作(zuo)站(zhan)，然(ran)後(hou)在(zai)回(hui)放(fang)模(mo)式(shi)下(xia)詳(xiang)細(xi)查(zha)看(kan)數(shu)據(ju)。同(tong)樣(yang)地(di)，用(yong)戶(hu)也(ye)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)回(hui)放(fang)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)或(huo)者(zhe)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)導(dao)航(hang)選(xuan)項(xiang)瀏(liu)覽(lan)記(ji)錄(lu)的(de)數(shu)據(ju)時(shi)間(jian)軸(zhou)。
VSIF係統控製和保護所有記錄的數據。當用戶開始記錄測試運行時，係統數據自動從采集服務器轉移到中央數據存儲單元（RAID）裏。用戶可隨意地在RAID中查看測試數據，但不能刪除裏麵的任何測試數據。數據顯示器和數據導出應用程序均可直接調用RAID和歸檔數據集裏的數據。因此，較不熟練的用戶隻需稍微進行VSIF培訓就能輕鬆地查看之前記錄的數據。
自定義應用程序—DIAdem數據接口（DDI）—為VSIF數據采集係統提供了先進的分析能力。DDI可利用所有數據庫接口和針對數據顯示應用開發的工程單位轉換功能，通過OLE接口直接將數據傳輸至DIAdem。該應用程序旨在幫助操作員輕鬆地選擇要導出至DIAdem的運行測試和通道，以及實現多個運行測試的數據合並。
實用高效的解決方案
結合先進的軟件架構和NI硬件，G Systems 公司為洛克希德•馬丁航空公司提供了高度可配置且可擴展的係統來滿足F-35 VSIF目前及未來的需求。NI PXI的可擴展性還實現了比初始係統需求高出60%的通道數擴展。
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