利用LabVIEW和PXI开发一个适用美国海军潜艇

Author(s):
Bob Hartwell - BCO

Industry:
Government/Defense

Products:
PXI/CompactPCI, LabWindows/CVI, LabVIEW

The Challenge:
开发一个适用于美国海军潜艇战斗系统的小型、稳定且灵活的性能验证与错误检测系统。

The Solution:
利用NI LabVIEW 和LabWindowsTM/CVI 软件以及PXI 硬件，实现一个可靠的、可移植的运输-状态配置，它适合通过潜艇舱孔，并提供了开放产品拓展所需的灵活性。

为商业现成可用技术开发一个性能监测和错误检测系统

现今，商业技术（COTS）在战斗系统中得到广泛运用，并呈扩大趋势，此技术具有低成本高性能的特点。用于弗吉尼亚型潜艇的美国海军非推进电子系统正广泛使用COTS技术，并获得了一定技术领先优势。然而，海军方面预见到，这一思路存在新一类供应问题，因为这些战斗系统需要包含错误检测和性能验证功能，无论在初始安装，或是修理、配换以及进行升级时都是如此。典型情况下，错误检测系统包含灵活的技术，如嵌入式软件或硬件。

在BCO 公司，我们需要确定特定模块，当工作于期望的原有标准商用工业总线――欧洲插卡式模块（VWE）环境时，是否能正常工作。该小型企业创新研究（SBIR）项目评估了热箱测试解决方案，该解决方案对现有目录中的绝大多数COTS软硬件提供了灵活的支持，其初始目标为6 种使用频度较高的VME 模块。

我们开发了具有一个原有环境系统（NES）和一个独立的激励与支持（SMS）部分的双重处理环境。其中，NES支持位于自包含热箱中的VME 设备，包含目标VME 模块充当支持或受测单元的角色。SMS包含一个PXI/SCXI 配置组件，该配置组件提供一个用户界面以及测试软件的运行。SMS通过串行通信以及利用PXI/SCXI 资源实现的多路复用信号处理，控制与监测NES。

利用NI 软件快速开发与协调

在开发过程的早期阶段，我们利用LabVIEW，快速创建了图形化用户界面并构造其原型，同时与美国海军方面共同评审有效的原型。我们还利用 LabVIEW协调软件与固件在实时场景下不同平台的多个处理器上运行。我们利用NI LabWindows/CVI 软件创建了一个测试执行引擎。利用该测试执行引擎，用户可以登录，选择测试配置，指定拟运行的软件测试模块，观察测试执行，并生成测试报告。该执行软件还支持我们自己的测试执行程序、我们定制的测试模块和厂商提供的嵌入式自测与界面例程三者之间的进程间通信。

PXI 提供小尺寸、稳定而可靠的硬件解决方案

我们利用基于NI PXI系统提供一个满足系统灵活性要求的配置。我们之所以选择PXI，是因为该产品尺寸小且架构稳固，它提供了可以满足未来潜在需求的大量模块。

此外，PXI 为即使在战斗潜艇上也能工作数周或数月的系统提供了得到验证的可靠性。最后，我们需要一个可以运行我们的基于LabVIEW和LabWindows/CVI 的软件，因而，PXI 是最佳的工具集。

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