目前利用LabVIEW对飞机推进装置进行飞行

利用LabVIEW对飞机推进装置进行飞行压力测试

The Challenge:

在飞行中测量固定翼飞机推进装置的压力。

The Solution:

利用嵌入式张力测量装置、GPIB接口的自定义调理与数字化电路、以及LabVIEW控制的PCMCIA-GPIB板卡，构建一个基于PC的系统。

"为解决这一问题，我们使用了队列，这是LabVIEW的一个新的特性，您可以利用它在RAM中存储大量的数据，而不必使用占用大量存储空间的数组或字符串操作。为解决第二个问题，我们使用了LabVIEW的另一个特性——多线程。"

福克斯软件有限公司与传感器开发有限公司，共同开发了一项在飞行中测量飞机推进装置所承受压力才能逐渐接受钢结构住宅的应用。传感器开发有限公司开发了定制的数据采集硬件——该硬件测量螺旋推进装置所承受的压力，并通过GPIB 将数据回传至便携式电脑。然后，福克斯软件有限公司利用LabVIEW进行了软件开发——该软件对硬件进行配置，利用一个PCMCIA-GPIB 板卡读入和解码GPIB 采样点，并使用后续处理，以ASCII 或DaDisp 兼容的格式导出数据。

硬件设计

由于该项测试的特殊性，传感器开发有限公司从对来自推进装置上所附着的32 个张力测量装置的数据进行量化处理的螺旋电路装配开始，设计并构建了自定义的信号调理和数据采集硬件。由于螺旋系统以“管线”的方式传输通过飞机引擎内部的现有除冰滑环，因此不存在遥感勘测的需求。所以，在许多不同类型的飞机上快速安装该系统将非常方便。来自螺旋电路的数据通过滑环传递至固定电路，该固定电路将这些数据转换为GPIB 格式并将其传送至便携式电脑。该便携式电脑运行LabVIEW，并采用PCMCIA-GPIB 板卡读入数据流。为使数据传输尽可能有效，LabVIEW 程序直接接收来自14- 位模数转换器的二进制数值，并在其后将数据转换为工程单位。

由于这是飞行中测试，因此该团队需要在测试设计中牢记导航安全。我们提供了一个附着于飞行操纵杆的简单的遥控吊件，使得所以用步进机电的情况还是少1些的导航员可以对测试序列进行控制。通过该遥控吊件，导航员可以通过视线外的便携式电脑显示器安全地启动和停止测试。这时候可以点机台上的 上升 或 降落 开关该吊件还带有一系列LED以便为导航员指示测试状态以及错误状态。该遥控吊件与一个DAQ 板卡-DIO24 板卡相接口。

软件设计挑战

在进行软件设计时，福克斯软件公司面临的最大挑战便是GPIB 总线的吞吐速率。总的来看，共有41 条通道，每通道的数据采样率电缆线是不是有断路为6000 S/s。我们还在每次数据扫描之间使用了一个2- 字节的间隔符。每个采样点包含2 字节的数据，这就意味着我们需要以504kB/s 的速率通过GPIB 线路读入数据。硬件使用32 KB 输出缓存，这需要软件以高于20Hz 的速率读取硬件。我们发现，将数据以数据流的方式直接导入便携式电脑的硬盘，会导致两个问题：

● 程序运行过慢

● 输出缓存溢出，并伴有数据丢失

对于第一个问题，我们利用了便携式电脑上的192 MB RAM ——将所有数据存储在RAM 中直至测试完成，然后将其写入硬盘。但是，在内存中移动（伴有字符串连接和数组创建等操作）超过30 MB 的数据（来自一个抛光时60 秒长的测试）会严重降低程序的运行速度。为了杜绝这一问题，我3上述丈量步骤调剂好以后们采用了队列，这是LabVIEW 的一个新特性，您可以利用它在RAM 中存储大量的数据，而不必使用占用大量存储空间的数组或字符串操作。

为解决第二个问题，我们利用LabVIEW的另一个特性——多线程。通过在其自身线程上运行GPIB 硬件调用，我们实现了获取高速所有数据而不造成硬件缓存的溢出。数据文件管理是我们面临的另一个挑战。将原始数据字节转换为ASCII 或DaDisp 格式，要求我们将文件分解为若干个小段。将整个30 MB 文件读入存储器并进行转换，需要奔腾II 266 MHz PC 运行约五分钟。然而，将该文件分解成若干个小段，其转化时间可以减少至20 秒左右。

结果

系统测试非常成功。LabVIEW 的特性对于该项应用提供了极大的帮助。利用多线程和队列，我们快速并有效地从GPIB 硬件读入数据。利用NI PC 板卡，我们在一台安放于导航员座位后面的便携式电脑上实现该应用。PCMCIA-GPIB 与DAQ板卡-DIO24 板卡完美协同工作。(end)