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2018年07月16日 | PXI TAC 2018助力航空航天测试技术进一步发展
2018-07-16
近些年中国在航空航天领域取得了不菲的成就，仅在2017年中国就进行了18次航天发射，其中“长征”系列火箭担负16次发射，航天科工集团的“快舟”“开拓”运载火箭各完成一次，其中不乏多个首次，创造多个中国第一乃至世界第一。接下来，中国航天即将开启“超级2018”， 根据中国航天科技集团此前发布的信息，中国航天新的一年里发射有望超过40次。
众所周知，现代航空航天和国防设备的复杂性高，需求不断变化，如何在信息化时代应对各种测试测量的挑战是一大难题。不久前闭幕的第十五届PXI技术和应用论坛（PXI TAC 2018）上，主办方美国国家仪器（National Instruments，以下简称NI）邀请到航空航天及国防、智能汽车、半导体等领域的合作伙伴现场分享创新应用案例。其中，国产大飞机C919腾飞背后的测试故事尤其惹人注目，迅速点燃了现场观众的热情。当天发表主题演讲的航空工业北控所综合测试技术中心副主任张毅表示：“ 为了应对系统性能的复杂度高与测试时间长的问题，我们需要在系统架构和应用灵活性方面进行整体考虑。所以，我们采用NI模块化平台方案，通过软件定义的方式实现高可靠性、高性能的测试。”
图1：航空工业北控所综合测试技术中心副主任张毅现场分享测试案例
解决复杂度高、测试时间长两大难题，NI助力国产大飞机腾飞
在跨界融合创新的趋势下，航空的设备复杂度增加，测试难度也随之增加。张毅在演讲中分享了现代航空航天发展趋势及测试测量需面对的问题。以铁鸟试验为例，这是整个飞机试验中复杂度最高花费时间最长的一个试验，据张毅介绍，飞机铁鸟试验主要面临着三方面的挑战：第一，飞机测点多，沿着飞机的布局比较分散；第二，数据的信号类型多；第三，不同的机型测试项目迭代非常快。因此，航空工业北控所需要对系统架构和应用灵活性方面进行整体考虑。
图2：NI帮助应对搭建C919测试系统面临的五大挑战
谈及大家都非常关注的国产大飞机C919成功试飞背后的故事，张毅表示：“我们在设计C919试验系统架构的时候，面临最大的挑战主要有五个方面：第一，测点多且更加分散；第二，数据量更大；第三，网络架构的设计的挑战；第四，对实时性有很高的要求；第五，我们采用分层架构带来的新的同步性的问题。”
测试需求不断变化，用户需要更多的自主化，NI开放灵活的平台化战略完全适应新技术趋势下的测试要求。张毅指出：“NI平台具有三个优势，第一它有良好的拓展性，无论是集中性的系统架构，还是分布式的系统架构，都能很方便的拓展我们系统规模。第二就是迭代方便，尤其是对于前脚这样的实验周期特别长的项目，我们可以很方便的对我们的系统进行迭代优化。第三，由于它的通用性，我们可以用对软硬件通用，可以很方便的进行迁移和移植，移植到我们类似的一些应用场景。”
图3：航空工业北控所利用NI提供的平台化系统架构，搭建测试平台
NI携手长光卫星应对商业卫星测试需求，平台一体化优势凸显
NI联合本土合作伙伴共同推动中国航空航天及国防发展的另一个可圈可点的案例，就是目前比较受关注的新兴产业——商业卫星。长光卫星是中国第一家商业遥感卫星公司，其发射的吉林一号卫星也在多个领域创造力第一，公司计划在2030年前发射138颗卫星，实现全球任意点的10分钟内的高速图像采集传输。据了解，卫星的研制过程有70%的时间用于各种各样的测试，商业卫星有其特殊的要求，研制周期必须要短，对测试系统的可靠性和稳定性要求高，多个项目运行的情况下还要求能做到系统更多的适应性。
图4：NI携手长光卫星构建测试系统
NI技术市场工程师屠方泽在演讲中介绍说：“长光卫星使用NI PXI平台去做S波段的卫星遥控遥测系统、卫星动力学的配合系统、GPS的模拟仿真器系统。这在原来是三个完全不同的应用领域，需要用不同的测试方案进行测试。正是由于PXI平台的灵活性，帮助我们的客户在三个不同的应用领域里使用同一套平台加速他们的开发流程。此外，利用 NI PXI 测试平台的强大通用性来提高卫星测试系统的集成性、开发效率，从而缩短卫星研发周期。”
NI引领构建产业技术生态，推进前沿测试技术本地化
除了协助客户应对研发项目测试挑战，联动产业链上下游也是NI的强项。在本届PXI TAC 2018上，国内知名集成商、NI系统联盟商——中航科讯，展示了基于NI平台和互联网的远程监测与故障诊断平台，包括传感器与试验台PXIe采集、控制设备与SystemLink软件平台三部分。
SystemLink是NI以软件为中心的平台的最新成员，包含针对工作流程不同阶段的需求而定制的产品，这些产品已被超过300,000名活跃用户全部或部分采用。SystemLink使工程师能够通过可从任何地方访问的集中界面连接、部署和管理NI和第三方的分布式系统，从而使他们能够远程配置和部署软件，监控设备的运行状况和性能，管理警报和可视化应用程序参数。
图5： 基于NI SystemLink平台远程监测与诊断系统
在中国航空航天行业蓬勃发展之际，技术突破创新的重要性日益显著，必须有优质的测试平台来帮助完成产品的开发与迭代，多维度客户案例的正面反馈证明。NI开放的测试平台能够方便的进行应用程序的扩展并易于整合新的需求，充分应对航空航天及国防领域苛刻的测试要求。
史海拾趣
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