使用NI硬件開(kāi)發(fā)衛(wèi)星通信設(shè)備的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)

Author(s):
Crescent Luhman - Aegis Group

Industry:
Aerospace/Avionics

Products:
LabVIEW, PXI/CompactPCI

The Challenge:
為基于VME的衛(wèi)星通信板開(kāi)發(fā)易用、全面的測(cè)試系統(tǒng)。

The Solution:

為衛(wèi)星通信板創(chuàng)建一個(gè)可擴(kuò)展的封裝了軟硬件及固件的測(cè)試包，并提供直觀且半自動(dòng)的用戶界面以及易調(diào)整的硬件夾具。

"我們無(wú)縫使用NI GPIB及VXI控制器和LabVIEW軟件，為客戶提供有效、并可多年使用的解決方案。通過(guò)采用尖端測(cè)試技術(shù)及LabVIEW提高生產(chǎn)力的特性，我們可以快速開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的構(gòu)架。"

Aegis公司通過(guò)LabVIEW自定義的測(cè)試套裝

在Aegis Group 公司，我們提供多項(xiàng)服務(wù)，包括開(kāi)發(fā)嵌入式及企業(yè)級(jí)軟件，承攬機(jī)械工程、電子工程，以及工業(yè)設(shè)計(jì)。我們的客戶是一家重要的航天航空機(jī)構(gòu)，尋求我們的幫助以升級(jí)三個(gè)重要的通信子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)采用了19 塊可替換的基于VME的通信板，大多數(shù)通信板的設(shè)計(jì)和制造源于80 年代的技術(shù)。功能正常的的板卡數(shù)量已銳減到底限，但是由于制作新板卡的成本效益過(guò)高，所以這家航天航空機(jī)構(gòu)不得不維修現(xiàn)存的板卡。然而，對(duì)于無(wú)法正常工作的板卡進(jìn)行故障診斷幾乎不可能，所以一種新的測(cè)試方法勢(shì)在必行。

該機(jī)構(gòu)要求設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，不僅能夠高效地甄別出有故障的板卡，而且能診斷出板卡上的失效器件。這一系統(tǒng)對(duì)于非技術(shù)人員要簡(jiǎn)單易用，能快速準(zhǔn)確地完成板卡的器件級(jí)診斷，還應(yīng)具備一定的擴(kuò)展性，允許添加新功能以維持壽命至2015 年。深入研究了項(xiàng)目需求后，我們意識(shí)到需要開(kāi)發(fā)一種創(chuàng)新、全面的測(cè)試解決方案。

硬件組織

我們的解決方案包括了七個(gè)電源，每個(gè)電源提供不同的電壓輸出，并分別對(duì)測(cè)試板卡及自定義擴(kuò)展測(cè)試電路板（ETC）供電。ETC 板采用VXI 通信；而測(cè)試的PCB 板采用VME 通信，我們?cè)贓TC 上對(duì)其進(jìn)行仿真。ETC 板還包括兩塊用于仿真VEM 底板的FPGA，它們?cè)试S注入自定義消息及誤差。

測(cè)試系統(tǒng)還采用了一個(gè)示波器采集來(lái)捕獲和顯示信號(hào)。NI VXI控制器提供PC 與ETC 板、電源及示波器之間的接口。

我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置使所有移動(dòng)部件協(xié)調(diào)工作，它用來(lái)使PCB板和自定義適配器板能夠輕松插入移除，同時(shí)不損壞或壓迫高密度連接器。自定義測(cè)試裝置包括人體工學(xué)測(cè)試支架、商用或自定義的電子器件、自定義連接及自定義布線。

硬件裝置的設(shè)計(jì)兼具功能最大化和易用性。對(duì)于每塊板卡，都需要仿真操作環(huán)境，都需要提供對(duì)各個(gè)方面的快速接入，同時(shí)也需要能夠針對(duì)不同的板卡需求進(jìn)行完全配置。

軟件組織

NI LabVIEW 軟件作為基礎(chǔ)，支持每塊板卡的快速測(cè)試器件開(kāi)發(fā)、自定義電子器件的自診斷、及內(nèi)在擴(kuò)展性和定制性的靈活性。LabVIEW 與系統(tǒng)中的NI 硬件及與第三方設(shè)備的通信無(wú)縫集成。使用LabVIEW，我們開(kāi)發(fā)了用戶界面來(lái)顯示測(cè)試中的圖形和文字、結(jié)果信號(hào)波形、及每塊板卡的測(cè)試層次。用戶通過(guò)簡(jiǎn)單易用的指令、圖像及圖形來(lái)正確插入、連接任何特定電纜的板卡。完成信號(hào)測(cè)試后，屏幕會(huì)顯示測(cè)試中探測(cè)的器件及管角。為了維護(hù)及擴(kuò)展的方便，我們還設(shè)計(jì)創(chuàng)建了自定義數(shù)據(jù)庫(kù)及配置文件。

構(gòu)架

為了識(shí)別失效器件，我們采用了空間法而不是演繹法。在空間法中我們將板卡按區(qū)域分為功能區(qū)及器件。將信號(hào)在每個(gè)功能區(qū)的出入定義為邊界。通過(guò)測(cè)試邊界信號(hào)，我們可以縮小可能失效器件的范圍，將其定位在錯(cuò)誤信號(hào)邊界內(nèi)。我們?cè)僖酝瑯拥姆椒▽^(qū)域細(xì)分測(cè)試，直到識(shí)別出故障器件。

從系統(tǒng)概念直至交付系統(tǒng)及培訓(xùn)，我們能夠針對(duì)自定義測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)架、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、集成、測(cè)試/ 調(diào)試、實(shí)現(xiàn)、及發(fā)布。我們無(wú)縫使用NI GPIB 及VXI 控制器和LabVIEW 軟件，為客戶提供有效、并可多年使用的解決方案。通過(guò)采用尖端測(cè)試技術(shù)及LabVIEW 提高生產(chǎn)力的特性，我們可以快速開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的構(gòu)架。