NI协助开发太空探索飞行器

　　-DaveBaker,GSystems

　　挑战:

　　在6个月的时间内设计出三个测试系统，运用于猎户座载人探索飞行器的结构测试。

　　解决方案:

　　使用并行开发和现成即用的NI软硬件工具，如NILabVIEW和PXI、SCXI和CompactRIO硬件，快速设计出这三个系统。

　　作者:

　　DaveBaker-GSystems

　　简介

　　首次成功地在猎户座GTA上进行了结构测试。此项1.05大气压下的耐压测试需要以下三个分布式系统共同运作完成：

　　·增压和排气(P&V)系统，用于自动控制载人舱内压力

　　·数据采集系统（DAS），用于结构数据实时采集、虚拟通道实时计算以及限制和警报分析

　　·数据分发系统（DDS），用于实时和测试后分布同步参数、视频和音频数据以测试控制器和数据客户端

　　GSystems使用NI软硬件组件开发各个系统，帮助我们缩短开发周期，保持高级功能。图1显示了各个系统部件之间的关系。

　　
图1.系统架构概览

　　图2.耐压测试中的猎户座载人舱舱

　　增压和排气(P&V)系统

　　在测试过程中精确地控制载人舱的内部压力的P&V系统，拥有高压气瓶的便携式运载，能在加压过程中提供气体。

　　
图3.增压和排气(P&V)系统

　　该系统在CompactRIO旁拥有一个控制单元。它同时控制压力和监视关键故障或警报。我们选择可信赖的CompactRIO和LabVIEW实时模块控制着这一关键进程。触屏“砖头电脑”在可拆卸挂式组成结构中提供了一个LabVIEW的图形用户界面，操作员因此可在一个安全的地点控制加压过程。

　　数据采集系统

　　DAS收集参数数据，主要用于应变测量。DAS的核心由PXI和LabVIEW实时系统组成，可在1800多条信道内收集同步数据。此外，DAS还可以同步计算数千条用户定义的虚拟通道，并同时监控可能会导致测试关闭的警报和限制程度。四核PXI实时控制器，优化执行每个处理器上的特定循环，以维持确定性的性能，并行执行所有活动。

　　DAS将数据记录至技术数据管理流（TDMS）文件，然后再转移至DDS文件服务器。在测试过程中，所有的数据都通过网络传输至用户，进行实时查看。图4显示了DAS设备机架、7个SCXI机箱其中一个的内部情况和用于系统设置和控制的配置图形用户界面。