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挑戰(zhàn)：
創(chuàng)建一個(gè)可升級(jí)的低成本系統(tǒng)來測(cè)試新設(shè)計(jì)的有效性，該設(shè)計(jì)被用于減少商業(yè)噴氣式客機(jī)在起飛、降落和持續(xù)飛行過程中發(fā)出的噪音。
解決方案：
使用 NI 公司的 PXI 控制器、機(jī)箱、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀和LabVIEW軟件來設(shè)計(jì)一個(gè)可升級(jí)的分布式測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有嚴(yán)格的定時(shí)和同步功能，用于在飛機(jī)低空飛行測(cè)試時(shí)進(jìn)行相控陣數(shù)據(jù)采集。
作為“靜音技術(shù)典范二(QTD2)”項(xiàng)目的一部分，波音公司對(duì)應(yīng)用在其飛機(jī)上的新降噪技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試。我們需要一個(gè)能在測(cè)試過程中進(jìn)行相控陣聲學(xué)成像的測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)量降噪技術(shù)所提供的改進(jìn)性能，該系統(tǒng)要靈活精確而且可以升級(jí)。我們需要一個(gè)分布式的系統(tǒng)構(gòu)架，它可以擴(kuò)充到一千或者更多個(gè)通道，同時(shí)在通道間保持嚴(yán)格的定時(shí)和同步。
我們對(duì)從 600余個(gè)基地麥克風(fēng)上獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，用于確定降噪技術(shù)的有效性
相控陣低空飛行測(cè)試
我們用600多個(gè)基地麥克風(fēng)來裝備我們的測(cè)試系統(tǒng)， 這些麥克風(fēng)被按照自定義的螺旋狀方式安裝在一個(gè)250英尺寬、300英尺長(zhǎng)的跑道區(qū)域的末端。我們?cè)?77-300ER 飛機(jī)飛過頭頂時(shí)，獲取它發(fā)出的噪音，立即恢復(fù)并處理數(shù)據(jù)，然后得到一幅該飛機(jī)的聲學(xué)成像圖。一個(gè)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)集群通過千兆網(wǎng)連接到主計(jì)算機(jī)上，以對(duì)這些數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。
在一個(gè)典型的測(cè)試周期中，飛機(jī)大約每隔六分鐘飛過麥克風(fēng)陣列。在這個(gè)周期內(nèi)，系統(tǒng)可以把以前獲得的數(shù)據(jù)上傳，同時(shí)準(zhǔn)備獲取更多的新數(shù)據(jù)。在測(cè)試序列中，我們進(jìn)行了三百多次的數(shù)據(jù)獲取，得到了78分鐘的低空飛行結(jié)果，總數(shù)據(jù)量高于1T字節(jié)。
結(jié)論
利用NI 公司的軟硬件，我們可以創(chuàng)建一個(gè)低成本的高端系統(tǒng)，它可以把采集系統(tǒng)分布地放置在多個(gè)機(jī)箱中，嚴(yán)格同步所有的通道，在提供大規(guī)模通道數(shù)量的同時(shí)，給所有的系統(tǒng)通道提供完整的帶寬，而且可以允許無限數(shù)量的通道數(shù)擴(kuò)展。利用這個(gè)新型系統(tǒng)，我們不但可以改進(jìn)單個(gè)采集通道的性能，而且可以在低空飛行測(cè)試應(yīng)用中，使需要的電纜數(shù)量減低５倍，使麥克風(fēng)系統(tǒng)的成本降低30倍。
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