使用NI硬件開(kāi)發(fā)衛星通信設備的自動(dòng)化測試系統

Author(s):
Crescent Luhman - Aegis Group

Industry:
Aerospace/Avionics

Products:
LabVIEW, PXI/CompactPCI

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

The Solution:

為衛星通信板創(chuàng )建一個(gè)可擴展的封裝了軟硬件及固件的測試包，并提供直觀(guān)且半自動(dòng)的用戶(hù)界面以及易調整的硬件夾具。

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

Aegis公司通過(guò)LabVIEW自定義的測試套裝

在A(yíng)egis Group 公司，我們提供多項服務(wù)，包括開(kāi)發(fā)嵌入式及企業(yè)級軟件，承攬機械工程、電子工程，以及工業(yè)設計。我們的客戶(hù)是一家重要的航天航空機構，尋求我們的幫助以升級三個(gè)重要的通信子系統。這些系統采用了19 塊可替換的基于VME的通信板，大多數通信板的設計和制造源于80 年代的技術(shù)。功能正常的的板卡數量已銳減到底限，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構不得不維修現存的板卡。然而，對于無(wú)法正常工作的板卡進(jìn)行故障診斷幾乎不可能，所以一種新的測試方法勢在必行。

該機構要求設計一個(gè)測試系統，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。這一系統對于非技術(shù)人員要簡(jiǎn)單易用，能快速準確地完成板卡的器件級診斷，還應具備一定的擴展性，允許添加新功能以維持壽命至2015 年。深入研究了項目需求后，我們意識到需要開(kāi)發(fā)一種創(chuàng )新、全面的測試解決方案。

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，并分別對測試板卡及自定義擴展測試電路板（ETC）供電。ETC 板采用VXI 通信；而測試的PCB 板采用VME 通信，我們在ETC 上對其進(jìn)行仿真。ETC 板還包括兩塊用于仿真VEM 底板的FPGA，它們允許注入自定義消息及誤差。

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

我們設計了一個(gè)機械聯(lián)動(dòng)裝置使所有移動(dòng)部件協(xié)調工作，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。自定義測試裝置包括人體工學(xué)測試支架、商用或自定義的電子器件、自定義連接及自定義布線(xiàn)。

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

軟件組織

NI LabVIEW 軟件作為基礎，支持每塊板卡的快速測試器件開(kāi)發(fā)、自定義電子器件的自診斷、及內在擴展性和定制性的靈活性。LabVIEW 與系統中的NI 硬件及與第三方設備的通信無(wú)縫集成。使用LabVIEW，我們開(kāi)發(fā)了用戶(hù)界面來(lái)顯示測試中的圖形和文字、結果信號波形、及每塊板卡的測試層次。用戶(hù)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。完成信號測試后，屏幕會(huì )顯示測試中探測的器件及管角。為了維護及擴展的方便，我們還設計創(chuàng )建了自定義數據庫及配置文件。

構架

為了識別失效器件，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域分為功能區及器件。將信號在每個(gè)功能區的出入定義為邊界。通過(guò)測試邊界信號，我們可以縮小可能失效器件的范圍，將其定位在錯誤信號邊界內。我們再以同樣的方法將區域細分測試，直到識別出故障器件。

從系統概念直至交付系統及培訓，我們能夠針對自定義測試系統進(jìn)行構架、設計、開(kāi)發(fā)、集成、測試/ 調試、實(shí)現、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(hù)提供有效、并可多年使用的解決方案。通過(guò)采用尖端測試技術(shù)及LabVIEW 提高生產(chǎn)力的特性，我們可以快速開(kāi)發(fā)穩定的構架。