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美国国家航空航天局(NASA)使用NI LabVIEW FPGA来测试高科技空间望远镜

美国国家航空航天局(NASA)使用NI LabVIEW FPGA来测试高科技空间望远镜

——— James Webb(韦伯)空间望远镜通过了为2013发射做准备的关键测试
新闻发布-2007年8月- 作为NASA 哈勃望远镜的下一代后继设备,韦伯空间望远镜(The James Webb Space Telescope,JWST)基于NI LabVIEW FPGA技术,顺利通过了2013年发射前的重要测试关卡。JWST的一个重要元素是近红外线声谱仪(Near Infrared Spectrograph, NIRSpec),该装置具备了超过250,000个微型快门来帮助人们更好地观察成千上万的遥远星系,以更好地认识宇宙起源。这些微型快门实际上是微电机系统装置(microelectromechanical system,MEMS),其作用类似于照相机的快门,是用于控制曝光量的。NASA 戈达德空间飞行中心(NASA Goddard Space Flight Center)的工程师在实验室里成功地运用LabVIEW FPGA来控制和测试这些微型快门。 NASA 戈达德空间飞行中心全球科技部首席测试工程师David Rapchun说:“LabVIEW FPGA和R系列智能数据采集设备帮助我们节约了大量的工时和数千美元。这种采用商业现成硬件的方法代替了传统的定制方案,从而成本更低;同时其控制算法可以轻松实现优化,以改进测试、进一步研究快门,并扩展微型快门的发展。 NASA选择了一家NI系统联盟商Mink Hollow Systems公司开发FPGA软件,该软件不但应用于同时激励待测的近62,000个快门,而且提供设计反馈并估计每个单元的寿命。因此,选择LabVIEW图形化开发环境可以快速开发出这个测试软件,实现自定义的快门激励测试,同时可以监控测试环境。工程师们使用LabVIEW FPGA可以设计一个自定义的控制算法,实现每分钟开关快门240次的同步要求。 Mink Hollow Systems公司的高级工程师Eric Lyness说:“使用智能数据采集装置上的FPGA,它的底层同步和可靠性让我们受益匪浅。假设快门阵列是一排每个板条为一英尺宽的尖桩篱栅,磁铁可以以600英里/小时的速度在上面移动,哪怕同步时差只是几秒钟,整个阵列都会被毁坏。” NASA工程师通过NI PXI-7344运动控制器来控制磁铁扫过快门阵列,以将快门全部打开。他们运用NI PXI-7811R和 PXI-7813R智能数据采集模块来控制每个阵列中单独的快门。工程师通过用磁铁开关快门来减少快门对光档板的影响。他们运用NI运动控制器来调节拍摄测试过程中摄像头的位置,并通过其他的NI硬件来采集温度传感器和真空读取计获取的数据。然后,工程师将测试进行比较并且做出必要的调整。LabVIEW FPGA使工程师能创建自定义的I/O硬件,而避免昂贵而耗时的专用定制硬件开发。 当韦伯空间望远镜达到了离地球一百万英里的高度,它可以使科学家有史以来第一次看到宇宙起源。在望远镜的10年使用寿命中,微型快门必须开关至少60000次。Mink Hollow Systems的这项试验系统可以将微型快门的可靠性测试周期提高到100000次,以及不同的快门设计。这类测试通常要花数年时间,但该系统可以使快门的开关速度非常快,达到每秒4次之多。 关于NI 美国国家仪器公司(NI)成立于1976年,30年来NI一直是虚拟仪器技术的技术先锋与领导者——虚拟仪器技术这一创新概念已经改变了各个领域的工程师和科学家们进行测试测量和自动化的方式。通过采用PC和现成即用商业技术,虚拟仪器技术通过易于集成的软件,如图形化开发环境NI LabVIEW,以及基于PXI、PCI、PCI Express、PXI Express、USB和以太网的模块化测量和控制硬件,为用户降低测试、控制和设计领域应用的成本,并大幅提高生产效率。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀,在40个国家中设有分支机构,共拥有4100多名员工。在过去连续八年里,《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。请访问ni.com/china,或致电800-820-3622,了解公司详细信息。
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