波音使用NI PXI系统和LabVIEW测试飞机噪音发射

发布日期：2021/10/15来源：网络

挑战：
    创建一个可升级的低成本系统来测试新设计的有效性，该设计被用于减少商业喷气式客机在起飞、降落和持续飞行过程中发出的噪音。

解决方案：
    使用 NI 公司的 PXI 控制器、机箱、动态信号分析仪和LabVIEW软件来设计一个可升级的分布式测试系统，该系统拥有严格的定时和同步功能，用于在飞机低空飞行测试时进行相控阵数据采集。

    作为“静音技术典范二(QTD2)”项目的一部分，波音公司对应用在其飞机上的新降噪技术进行了测试。我们需要一个能在测试过程中进行相控阵声学成像的测试系统，用于测量降噪技术所提供的改进性能，该系统要灵活精确而且可以升级。我们需要一个分布式的系统构架，它可以扩充到一千或者更多个通道，同时在通道间保持严格的定时和同步。

我们对从 600余个基地麦克风上获得的数据进行采集和分析，用于确定降噪技术的有效性

相控阵低空飞行测试
我们用600多个基地麦克风来装备我们的测试系统，这些麦克风被按照自定义的螺旋状方式安装在一个250英尺宽、300英尺长的跑道区域的末端。我们在777-300ER 飞机飞过头顶时，获取它发出的噪音，立即恢复并处理数据，然后得到一幅该飞机的声学成像图。一个数据处理计算机集群通过千兆网连接到主计算机上，以对这些数据和图像进行实时分析。

在一个典型的测试周期中，飞机大约每隔六分钟飞过麦克风阵列。在这个周期内，系统可以把以前获得的数据上传，同时准备获取更多的新数据。在测试序列中，我们进行了三百多次的数据获取，得到了78分钟的低空飞行结果，总数据量高于1T字节。

结论
利用NI 公司的软硬件，我们可以创建一个低成本的高端系统，它可以把采集系统分布地放置在多个机箱中，严格同步所有的通道，在提供大规模通道数量的同时，给所有的系统通道提供完整的带宽，而且可以允许无限数量的通道数扩展。利用这个新型系统，我们不但可以改进单个采集通道的性能，而且可以在低空飞行测试应用中，使需要的电缆数量减低５倍，使麦克风系统的成本降低30倍。

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