La folle histoire d’une PCI-6534 et d’un satellite
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Author(s):
Philippe Wallimann - SMP
Industry:
ATE/Instrumentation, Aerospace/Avionics, Telecommunications, Imaging Equipment, Government/Defense
Products:
LabWindows/CVI, Data Acquisition, Serial, Instrument Connectivity, Instrument Drivers/IVI, GPIB, Machine Vision
The Challenge:
Effectuer l’enregistrement sur disque de données numériques issues d’un satellite d’observation de la terre en orbite basse.
The Solution:
Développer une application en LabWindows/CVI pour piloter une carte d’acquisition numérique PCI-6534 et enregistrer les données acquises sur des disques SCSI.
"Nous avons choisi la PCI-6534 de National Instruments car nous avions besoin d’une carte bus master capable de transférer ses données à la RAM du PC de façon optimale. "
La société SMP, basée à Toulouse, a développé une application permettant de récupérer et d’enregistrer à très haut débit les données issues d’un satellite. La nouveauté réside dans le mode d’enregistrement : en effet, auparavant, les données étaient enregistrées sur bandes analogiques. Le but étant de pallier les inconvénients liés à ce support en enregistrant les données au format numérique sur disque dur, ce qui permet leur rapatriement par réseau Ethernet par exemple, et rend ainsi la station de réception complètement autonome.
Le défi
La difficulté principale réside dans le débit des acquisitions et des données à enregistrer. En effet, on acquiert des signaux à plus de 180 Mb/s et ce, pendant toute la durée de passage du satellite. Les difficultés attendues concernaient le transfert de ces données sur le bus PCI de l’ordinateur. La carte PCI-6534 a été retenue, car elle présente une très bonne gestion du bus PCI. En effet, la PCI-6534 peut être bus master et supporte le mode de transfert scatter-gather avec la RAM du PC. Cela lui permet d’enregistrer des données dans des zones de mémoire non contiguës sans l’intervention du processeur. La bande passante du bus PCI est ainsi exploitée de façon optimale.
La mise en oeuvre
Les données issues de la carte PCI-6534 sont enregistrées sur des disques durs SCSI 10000 tr/min montés en RAID0. Ce type de montage permet de répartir les données sur les disques durs et donc d’exploiter leur bande passante simultanément. Le débit d’enregistrement des disques permet alors de stocker sans perte le flux continu des données numériques.
La mémoire de la carte permet de stocker les données acquises pendant que le bus PCI est occupé à transférer un bloc de données de la RAM du PC vers les disques durs. Puis, une fois que cette opération est effectuée, le bus PCI transfère les données stockées sur la carte vers la RAM du PC. Ce cycle d’utilisation du bus PCI se poursuit ainsi pendant le temps de visibilité du satellite et permet l’enregistrement des données à haut débit sans perte d’informations.
Les données acquises seront ensuite récupérées par réseau Ethernet et traitées en temps différé pour en extraire les informations utiles.
Deux PC sont utilisés dans cette application : le premier permettant d’effectuer l’enregistrement des données est équipé de la carte PCI-6534 et des disques durs.
Le second sert à la supervision de l’ensemble de la station ; il contient les cartes d’interface chargées de configurer les différents équipements de la station mais aussi une carte IMAQ (carte d’acquisition vidéo de National Instruments) interfacée avec une caméra analogique pour la surveillance des équipements extérieurs (antenne...), la visualisation du comportement de la structure et d’éventuelles avaries mécaniques. Il embarque également des cartes GPIB pour contrôler les instruments de la baie : oscilloscopes, analyseurs de spectres, etc.
Le développement de cette application s’est effectué en LabWindows/CVI car les outils qu’il met à disposition des développeurs garantissent un gain de temps non négligeable par rapport aux environnements de développement classiques.
Cette station est aujourd’hui opérationnelle mais nous poursuivons les études dans le but d’améliorer encore ses capacités.
Mars 2002
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