利用LabVIEW和PXI開發(fā)適用美國海軍潛艇

The Challenge:

開發(fā)一個適用于美國海軍潛艇戰(zhàn)斗系統(tǒng)的小型、穩(wěn)定且靈活的性能驗證與錯誤檢測系統(tǒng)。

The Solution:

利用NI LabVIEW 和LabWindowsTM/CVI 軟件以及PXI 硬件，實現(xiàn)一個可靠的、可移植的運輸-狀態(tài)配置，它適合通過潛艇艙孔，并提供了開放產(chǎn)品拓展所需的靈活性。

現(xiàn)今，商業(yè)技術(shù)（COTS）在戰(zhàn)斗系統(tǒng)中得到廣泛運用，并呈擴大趨勢，此技術(shù)具有低成本高性能的特點。用于弗吉尼亞型潛艇的美國海軍非推進電子系統(tǒng)正廣泛使用COTS技術(shù)，并獲得了一定技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。然而，海軍方面預(yù)見到，這一思路存在新一類供應(yīng)問題，因為這些戰(zhàn)斗系統(tǒng)需要包含錯誤檢測和性能驗證功能，無論在初始安裝，或是修理、配換以及進行升級時都是如此。典型情況下，錯誤檢測系統(tǒng)包含靈活的技術(shù)，如嵌入式軟件或硬件。

在BCO 公司，我們需要確定特定模塊，當工作于期望的原有標準商用工業(yè)總線——歐洲插卡式模塊（VWE）環(huán)境時，是否能正常工作。該小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）項目評估了熱箱測試解決方案，該解決方案對現(xiàn)有目錄中的絕大多數(shù)COTS軟硬件提供了靈活的支持，其初始目標為6 種使用頻度較高的VME 模塊。

我們開發(fā)了具有一個原有環(huán)境系統(tǒng)（NES）和一個獨立的激勵與支持（SMS）部分的雙重處理環(huán)境。其中，NES支持位于自包含熱箱中的VME 設(shè)備，包含目標VME 模塊充當支持或受測單元的角色。SMS包含一個PXI/SCXI 配置組件，該配置組件提供一個用戶界面以及測試軟件的運行。SMS通過串行通信以及利用PXI/SCXI 資源實現(xiàn)的多路復(fù)用信號處理，控制與監(jiān)測NES。

利用NI 軟件快速開發(fā)與協(xié)調(diào)

在開發(fā)過程的早期階段，我們利用LabVIEW，快速創(chuàng)建了圖形化用戶界面并構(gòu)造其原型，同時與美國海軍方面共同評審有效的原型。我們還利用LabVIEW協(xié)調(diào)軟件與固件在實時場景下不同平臺的多個處理器上運行。我們利用NI LabWindows/CVI 軟件創(chuàng)建了一個測試執(zhí)行引擎。利用該測試執(zhí)行引擎，用戶可以登錄，選擇測試配置，指定擬運行的軟件測試模塊，觀察測試執(zhí)行，并生成測試報告。該執(zhí)行軟件還支持我們自己的測試執(zhí)行程序、我們定制的測試模塊和廠商提供的嵌入式自測與界面例程三者之間的進程間通信。

PXI 提供小尺寸、穩(wěn)定而可靠的硬件解決方案

我們利用基于NI PXI系統(tǒng)提供一個滿足系統(tǒng)靈活性要求的配置。我們之所以選擇PXI，是因為該產(chǎn)品尺寸小且架構(gòu)穩(wěn)固，它提供了可以滿足未來潛在需求的大量模塊。

此外，PXI 為即使在戰(zhàn)斗潛艇上也能工作數(shù)周或數(shù)月的系統(tǒng)提供了得到驗證的可靠性。最后，我們需要一個可以運行我們的基于LabVIEW和LabWindows/CVI 的軟件，因而，PXI 是最佳的工具集。