《四种方法利用PXI平台实现航空航天老旧设备管理及TPS迁移》

  • 来源专题:数控机床与工业机器人
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2019-12-04
  • 目前,在国防和航空航天领域,被动式老旧设备管理的主要策略为:

      1、Last-time.buy(在最终供货期限内购买设备)

      2、直接替换

      3、采用类似组件并进行重新设计

      4、集成新组件或迁移到新平台

      前两种方法对工程人员的要求低,无需验证,但相当耗费成本,替换的设备生命周期末端问题还是一样,都会面临再一次的老旧设备管理问题,这种策略很显然会陷入无尽的支出,甚至是“技术债”Last-time.buy更会面临因设备即将淘汰和缺乏必要的技术支持等问题。

      灵活自由可重配置的——PXI平台

      在处理测试系统中的老旧组件时,时间和预算都极为有限。在对测试仪技术进行更新换代时,测试负责人不仅需要考虑资本预算,还需要考虑运营费用。因此,工程人员应尽可能考虑使用现代测试平台来简化验证工作。而灵活自由可重配置的PXI是当之不二的首选。

      PXI是以软件为核心基于PC的坚固平台,主要用于测量和自动化系统的开发。它将PCI的电气总线特性与CompactPCI的模块化Eurocard封装相结合,并增加了专门的同步总线和重要的软件功能。

      PXI的优势:

      ● 性能出色、价格实惠,适用于制造测试、军事和航空、机器 监测、汽车和工业测试等诸多领域;

      ● 公开、开放的行业标准,于1997年开发,1998年发布,并由 PXI系统联盟(PXISA)进行管理;

      ● NI提供了600多种不同的PXI模块,频率范围从DC覆盖到毫米波;

      ● 为控制器提供了标准的处理和控制功能,只需要纳入实际仪表电路便可在小巧的封装中提供高性能;

    ● 结合了机箱和控制器,不但可通过PCI.Express总线接口实现高吞吐量数据传输,还能借助集成的定时和触发功能实现亚纳秒同步。

      如何快速平稳地从VXI过度到PXI?

      大多数传统VXI系统采用最受欢迎的VPC 9025和9050系列接收机,而且拥有广泛的ITA用户群,但随着PXI大量部署开始占领市场支配地位,VXI平台的销售大幅下滑。

      从VXI仪器转为PXI仪器的变动很小,但却会给TPS软件带来重大技术挑战,包括驱动程序、操作系统和 IDE兼容性问题。利用以下四种方法可以解决TPS迁移问题:

      方法一:Astronics Test Systems:使用PXI-VXI适配器/主机的桥接技术

      桥接方法可让您继续使用现有的VXI基础架构,只需将VXI插槽的原有VXI仪器拔出,插入新的PXI仪器即可。如果客户有严格的预算要求或需要尽量缩短停机时间,那么这种渐进式迁移计划将非常有效。

      方法二:Hiller Measurements:大型PXI机箱

      在从VXI向PXI迁移的过程中,每个模块都会存在可用空间损失,针对这一难题,Hiller.Measurements.(HM)设计了一个独特的解决方案——HM.P-XLe机箱。

      ●HM.P-XLe机箱利用标准3U.PXI平台的开放式架构解决了老旧VXI组件的管理问题。

      ●P-XLe非常适合需要可重配置RF接口设备、高通道数和机箱前后连接I/O的应用场合,

      ●可以同时容纳标准3U. PXI模块和P-XLe模块,在满足PXI工作的条件的同时,实现对老旧VXI设备的兼容和支持。

      方法三:ADVINT:源代码转换

      老旧硬件许多TPS采用ATLAS和Fortran等过时的汇编语言开发而成,ADVINT的Chameleon代码转换器可提供定制的自动化软件源代码转换,既可保护现有TPS投资,又可以迁移到新测试系统。该工具可根据特定应用编程需求,通过可定制且可扩展的XML语言翻译模型将传统编程语言转换为现代软件开发环境。

      方法四:NI:基于FPGA的数字连接

    许多TPS需要与设备(例如待测设备)进行连接,如果这些应用中有任何硬件即将淘汰,那么测试工程师必须找到替代件。但是现成即用的替代件很难找到,而且即便能够找到,可能也会非常昂贵。在这种情况下,FPGA技术可以派上用场。由于FPGA可通过软件定义硬件特性, 因此成为了一种很受欢迎的解决方案,采用支持FPGA的NI.PXI模块,这种方法可以在功能固定的仪器和完全定制设计之间取得平衡。

      借助LabVIEW.FPGA模块,可以使用高度集成的开发环境、IP库、高保真模拟器和调试功能,更高效地设计复杂系统。

      该模块支持创建嵌入式FPGA.VI,将直接I/O访问与用户定义的LabVIEW逻辑相结合,为数字协议通信等应用场景提供定制硬件。

      充分利用PXI平台,为未来做好预案

      设备过时更新,和老旧设备管理是航天航空测试工程师经常要面对的问题。由于技术的发展日新月异,如今购买的组件可能比TPS寿命短得多。因此,在开发TPS之初就采用正确的流程,避免自身因设备老旧管理带来沉重的维护负担。

      从NASA宇宙航天设备到洛克希德马丁F22等的军用飞行装备,NI PXI可谓无处不在。几十年来,NI PXI平台一直利用其灵活性,模块化,可重配置的优势为国防和航空航天工业提供服务,并以软件定义开放式平台和其庞大的生态系统为企业的产品设计,验证,测试不断提供技术支持,降低用户开发成本的同时缩短产品上市时间,将强大的可重配置可能性转化为真正的解决方案。

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