ЖУРНАЛ СТА 3/2020

новые разработки в этой сфере. Лета- тельные аппараты становятся всё более сложными и разнообразными, и их оснащают всё боˆльшим количеством электронных приборов и систем. Растёт спрос на ультрасовременные измери- тельные и испытательные системы, способствующие более быстрой и каче- ственной разработке и тестированию самолётов, чем ранее. Принципиально изменились методы испытаний, как на земле, так и в компьютерном моделиро- вании. В любом случае цель состоит в минимизации количества лётных часов, необходимых для проведения испыта- ний. Путь самых современных моделей коммерческих самолётов в небо начи- нается с выполнения ряда комплексных тестов и имитационного моделирова- ния, чтобы, насколько это возможно, обеспечить их безопасность. Обеспечение качества продукции Компоненты, используемые в авиа- ционной технике, подвергаются высо- ким нагрузкам и должны надёжно функционировать в условиях экстре- мальных температур, влажности, виб- рации, в химически агрессивных сре- дах. Соответственно, эти компоненты предварительно проходят испытания на устойчивость к внешним воздей- ствиям, имитирующие фактические условия эксплуатации, для обеспече- ния надёжности их работы. Подходя- щее для этого измерительное и тесто- вое оборудование должно обладать до- статочной производительностью для регистрации и анализа всех необходи- мых параметров и обеспечения каче- ства изделий. Это включает в себя мо- делирование условий окружающей сре- ды, механико-технические и вибра- ционные испытания, испытания топ- ливной системы, двигателей, гидроси- стемы, шасси, фюзеляжа, крыльев, си- стемы бортовой электроники и т.д., ис- пытания на электромагнитную совме- стимость и взаимные помехи (EMI). Контрольно-измерительное оборудование в полёте Необходимо отметить, что весьма сложные контрольно-измерительные системы востребованы и в период экс- плуатации воздушного судна (рис. 4). Возьмём, к примеру, двигатель: датчики собирают множество данных о плотно- сти воздуха и давлении в двигателе не- сколько раз в секунду. На основе этих данных цифровая система управления двигателем отслеживает и регулирует расход топлива, скорость и обратное давление таким образом, чтобы двига- тель работал в оптимальном режиме, потребляя минимум топлива. Тестиро- вание проводится как при проверке и сертификации опытных экземпляров двигателей, так и в процессе серийного производства на заводе. Это требует применения гибких и масштабируемых тестовых платформ на основе модуль- ной системной архитектуры и механи- ческой конструкции. Здесь находят при- менение системы стандарта PXIe, размещённые в универсальных 19 ʺ блочных каркасах и модульных шкафах. Т РЕБОВАНИЯ К СИСТЕМНОЙ АРХИТЕКТУРЕ И КОРПУСНЫЕ РЕШЕНИЯ Растущие требования к системам для моделирования, испытаний и измере- ний в свою очередь определяют требо- вания к корпусам и шкафам для разме- щения таких систем. Системная архи- тектура требует высокой вычислитель- ной мощности, быстрой передачи дан- ных, точной синхронизации измере- ний, поддержания целостности сигнала и т.д. С точки зрения механической конструкции необходимо обеспечить модульный принцип построения систе- мы, улучшенное электромагнитное эк- ранирование и эффективную систему охлаждения. Правильный выбор системной архи- тектуры, обеспечивающей требуемые свойства и интерфейсы, является наибо- лее важным при решении данной зада- чи. Существует несколько стандартизи- рованных системных архитектур, подхо- дящих для построения подобных систем, выбор которых производится с учётом соответствующих механических требо- ваний для разных сфер применения. Эксплуатационная гибкость PXI Express Системы PXI Express предназначены для работы в жёстких условиях в систе- мах автономного вождения, транспорта, на испытательных стендах для функ- ционального тестирования изделий для гражданской и военной авиации, а так- же в системах измерения и контроля ка- чества при массовом производстве по- требительской электроники. Изделия подобной сложности требуют тестовых систем с высокой пропускной способ- ностью, точностью тактовых сигналов и сигналов запуска для синхронизации функций тестового объекта. Эти устрой- ства могут быть легко интегрированы в сети IIoT и обеспечивают достаточную пропускную способность для подключе- ния и синхронизации тестовых систем с остальными составляющими производ- ственной линии. Кроме того, детализи- рованные данные передаются в системы контроля качества, в том числе для про- токолирования. Благодаря высокой ско- рости передачи данных по шине PCIe в комплекте с высокоточными тактовыми сигналами и триггерной архитектурой, синхронизирующей платы друг с дру- гом, стандарт PXI Express вполне уме- стен в подобных задачах тестирования, измерения, моделирования. Системная архитектура и механическая конструкция Платформа PXI Express является об- новлённой платформой PXI и предо- ставляет пользователю возможности широко распространённой шины PCI Express. PXI Express базируется на общепринятом форм-факторе 19 ʺ и об- ратно совместима с хорошо себя заре- комендовавшим стандартом PXI. Фор- мат PXI Express с восьмиканальной ши- ной PCIe Gen3 обладает пропускной способностью до 24 Гбит/с для сбора и анализа данных, подлежащих модели- рованию и измерению. Развитая систе- ма тактовых сигналов и триггерная ар- хитектура обеспечивают синхрониза- цию измеряемых параметров. Обратная совместимость с шиной PXI первого поколения позволяет использовать ши- рокий спектр специализированных из- мерительных и тестовых плат, разрабо- танных за время существования стан- дарта. Возможность расширения шины PCI Express при помощи одного или не- скольких коммутаторов PCI Express позволяет строить более крупные изме- рительные системы с количеством сло- тов более четырёх. Для обеспечения ра- боты старых плат PXI, имеющих парал- лельную 32-разрядную шину PCI, в но- вых системах PXIe необходимо исполь- зовать мосты PCIe-to-PCI. С учётом специфических требований клиента в отношении синхронизации тактовых РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО - ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ СТА 3/2020 48 www.cta.ru Рис. 4. В авиастроении, где испытания проводятся регулярно, для оптимизации затрат стараются использовать одни и те же тестовые платформы с возможностью масштабирования