EDA工業公司使用 PXI 與 LabVIEW為國防系統設計高速數位測試

Author(s):
Rabah Derradji - EDA Industries SRL
F. Arcangeli - EDA Industries SRL
F. Magnino - EDA Industries SRL
L. Magni - EDA Industries SRL

Industry:
Aerospace/Avionics, Semiconductor, Electronics, Government/Defense

Products:
PXI-8176, High-Speed Digital I/O, LabVIEW

The Challenge:
開發擁有開放式架構的高通道數數位測試系統，該系統可以利用為傳統數位儀器所創建的現有數位測試型樣

The Solution:
使用 NI PXI 硬體、高速數位 I/O 硬體與 LabVIEW 軟體，創建 1 套具有 LASAR 輸入功能的彈性數位測試系統。

軍方越來越需要可維修的測試系統，尤其要能提供穩定的支援及操作。預算的削減、系統製造商與使用者之間的距離增加，以及系統的預期壽命拉長等等，都是驅動軍方測試系統改進的因素。製造商認知到這些挑戰，提供特別設計的系統，讓軍方可以直接在現場除錯及修復系統。而這些修復機器已經成為許多國防系統中不可或缺的要素了。

SELEX Sistemi Integrati 公司 (之前叫做 Alenia Marconi Systems，AMS) 要求我們 EDA Industries 製作出低成本的數位測試系統，為現有的雷達系統進行現場修復及除錯。本公司的系統是設計來符合使用者 (在這裡是指雷達操作員) 與製造商 (SELEX Sistemi Integrati) 的需求。

雷達操作員需要擁有自主的修復能力；開放式、商用即時可用的硬體平台；降低修復成本；以及減少對第三方的依賴。製造商要求我們系統的維修成本必須低廉，還要能夠使用數位模擬器工具上現有的測試型樣，例如 LASAR tap 檔案。

NI LabVIEW 與 PXI 硬體

我們選擇了 NI 的 PXI 平台做為數位測試解決方案的基礎，軟體的部份，則選擇了 NI LabVIEW 來研發客制應用軟體，以符合 SELEX Sistemi Integrati 所有的需求。有了 LabVIEW 的虛擬儀控能力，我們便能夠使用低成本的開放式硬體來設計 1 套能滿足即時需求的系統，且能在未來提供軟硬體擴充所需的彈性。

我們在解決方案中使用了 PXI 硬體，其中包含 1 個 NI PXI-8176 嵌入式控制器、15 個 NI PXI-655x 高速數位波形產生器 / 分析器 (300 個通道的容量)，以及 1 個透過 GPIB 控制的可程式電源供應器。除了硬體之外，我們還開發了必要的機械夾具與工作時在測單元 (UUT) 轉接板，與 15 個高速數位模組介接。有了 PXI 的內建定時與同步功能，我們就能輕鬆使用多重數位模組來達成高通道數。

滿足現有測試型樣需求的軟體模組

我們設計了 3 種強大的軟體模組 (虛擬儀器) 來滿足我們對功能性和與現有測試型樣相容的需求。第 1 種是 LASAR 轉換程序模組，會自動將 LASAR 模擬環境中的產出檔案轉換成 HWS 標準，這是 1 種與 NI 工具相容的格式。第 2 種模組是通 / 斷 (Go/No Go) 功能測試模組，可以動態地或逐步地執行 UUT 的測試程序。 最後是反向探測模組，可以在發生故障時引領完成故障搜尋與修復過程的操作。

LASAR 轉換程序模組會自動將其他數位自動化測試設備上使用的現有測試資訊 (模擬器產出)，轉換成適合 DTS-LASET 系統使用的格式。該模組的主要目的是讓製造商與使用者能夠重複使用傳統測試器上的現有功能，特別是反向探測的部分，好將轉換到新數位測試系統的成本降到最低。

轉換程序包含下列的關鍵要點：

• 從 LASAR 環境中選擇來源檔案 (*.tap 檔案)
• 轉換程序組態檔案的產生
• HWS 格式的測試型樣 (刺激型樣與預期型樣) 的產生
• DUT 資料庫的產生

通 / 斷功能測試模組

通 / 斷功能測試模組會使用 NI PXI-655x 數位波形產生器 / 分析器來控制核心數位測試程序、刺激型樣的產生，以及反應資料的擷取。該模組也負責比對取得的反應資料與預期資料。刺激資料與預期的反應型樣則是從轉換程序模組的產出取得的。

通 / 斷序列會按照下列的基本步驟：

• 選擇 UUT
• 測試 UUT
• 執行測試程序
• 展示取得的反應型樣，與預期的反應做比較

反向探測模組

當通 / 斷模組記錄下故障時，反向探測模組就會帶領使用者完成故障搜尋及修復過程。該模組會找出故障的零件或 UUT 線路。

使用轉接板資料庫的資訊與 (由轉換程序模組提供的) 內部節點的型樣資料，該模組執行的運算法就會帶領使用者完成故障搜尋的程序。 這裡會執行 1 種疊代運算法來檢驗 UUT 的電網路，以找出發生故障的元件或線路。

反向探測的步驟是：

• 選擇想要的測試選項
• 選擇需要除錯及修復的問題線路 (如果不只 1 條)
• 顯示探測指示來引導使用者
• 測試目前的內部節點

數位測試系統與 LASAR 輸入解決方案

我們使用 NI 的軟硬體，為 SELEX Sistemi Integrati (1 家重要的歐洲國防承包商) 研發了高效能、低成本的數位測試解決方案。我們不需仰賴客制硬體，開發多用途測試器時也沒有付出高成本，就成功地開發了新系統。NI 提供了創建數位測試系統所需的工具，與自動數位測試設備的傳統供應商相比，非常有競爭力。此一解決方案可以節省 30% 的時間，大大提高了成本效益。

Browse All Case Studies »