近些年中國在航空航天領域取得了不菲的成就，僅在2017年中國就進行了18次航天發射，其中“長征”系列火箭擔負16次發射，航天科工集團的“快舟”“開拓”運載火箭各完成一次，其中不乏多個首次，創造多個中國第一乃至世界第一。接下來，中國航天即將開啟“超級2018”， 根據中國航天科技集團此前發布的信息，中國航天新的一年里發射有望超過40次。
眾所周知，現代航空航天和國防設備的復雜性高，需求不斷變化，如何在信息化時代應對各種測試測量的挑戰是一大難題。不久前閉幕的第十五屆PXI技術和應用論壇（PXI TAC 2018）上，主辦方美國國家儀器（National Instruments，以下簡稱NI）邀請到航空航天及國防、智能汽車、半導體等領域的合作伙伴現場分享創新應用案例。其中，國產大飛機C919騰飛背后的測試故事尤其惹人注目，迅速點燃了現場觀眾的熱情。當天發表主題演講的航空工業北控所綜合測試技術中心副主任張毅表示：“ 為了應對系統性能的復雜度高與測試時間長的問題，我們需要在系統架構和應用靈活性方面進行整體考慮。所以，我們采用NI模塊化平臺方案，通過軟件定義的方式實現高可靠性、高性能的測試。”
圖1：航空工業北控所綜合測試技術中心副主任張毅現場分享測試案例
解決復雜度高、測試時間長兩大難題，NI助力國產大飛機騰飛
在跨界融合創新的趨勢下，航空的設備復雜度增加，測試難度也隨之增加。張毅在演講中分享了現代航空航天發展趨勢及測試測量需面對的問題。以鐵鳥實驗為例，這是整個飛機實驗中復雜度最高花費時間最長的一個實驗，據張毅介紹，飛機鐵鳥實驗主要面臨著三方面的挑戰：第一，飛機測點多，沿著飛機的布局比較分散；第二，數據的信號類型多；第三，不同的機型測試項目迭代非常快。因此，航空工業北控所需要對系統架構和應用靈活性方面進行整體考慮。
圖2：NI幫助應對搭建C919測試系統面臨的五大挑戰
談及大家都非常關注的國產大飛機C919成功試飛背后的故事，張毅表示：“我們在設計C919實驗系統架構的時候，面臨最大的挑戰主要有五個方面：第一，測點多且更加分散；第二，數據量更大；第三，網絡架構的設計的挑戰；第四，對實景有很高的要求；第五，我們采用分層架構帶來的新的同質性的問題。”
測試需求不斷變化，用戶需要更多的自主化，NI開放靈活的平臺化戰略完全適應新技術趨勢下的測試要求。張毅指出：“NI平臺具有三個優勢，第一它有良好的拓展性，無論是集中性的系統架構，還是分布式的系統架構，都能很方便的拓展我們系統規模。第二就是迭代方便，尤其是對于前腳這樣的實驗周期特別長的項目，我們可以很方便的對我們的系統進行迭代優化。第三，由于它的通用性，我們可以用對軟硬件通用，可以很方便的進行遷移和移植，移植到我們類似的一些應用場景。”
圖3：航空工業北控所利用NI提供的平臺化系統架構，搭建測試平臺
NI攜手長光衛星應對商業衛星測試需求，平臺一體化優勢凸顯
NI聯合本土合作伙伴共同推動中國航空航天及國防發展的另一個可圈可點的案例，就是目前比較受關注的新興產業——商業衛星。長光衛星是中國第一家商業遙感衛星公司，其發射的吉林一號衛星也在多個領域創造力第一，公司計劃在2030年前發射138顆衛星，實現全球任意點的10分鐘內的高速圖像采集傳輸。據了解，衛星的研制過程有70%的時間用于各種各樣的測試，商業衛星有其特殊的要求，研制周期必須要短，對測試系統的可靠性和穩定性要求高，多個項目運行的情況下還要求能做到系統更多的適應性。
圖4：NI攜手長光衛星構建測試系統
NI技術市場工程師屠方澤在演講中介紹說：“長光衛星使用NI PXI平臺去做S波段的衛星遙控遙測系統、衛星動力學的配合系統、GPS的模擬仿真器系統。這在原來是三個完全不同的應用領域，需要用不同的測試方案進行測試。正是由于PXI平臺的靈活性，幫助我們的客戶在三個不同的應用領域里使用同一套平臺加速他們的開發流程。此外，利用 NI PXI 測試平臺的強大通用性來提高衛星測試系統的集成性、開發效率，從而縮短衛星研發周期。”
NI引領構建產業技術生態，推進前沿測試技術本地化
除了協助客戶應對研發項目測試挑戰，聯動產業鏈上下游也是NI的強項。在本屆PXI TAC 2018上，國內知名集成商、NI系統聯盟商——中航科訊，展示了基于NI平臺和互聯網的遠程監測與故障診斷平臺，包括傳感器與試驗臺PXIe采集、控制設備與SystemLink軟件平臺三部分。
SystemLink是NI以軟件為中心的平臺的最新成員，包含針對工作流程不同階段的需求而定制的產品，這些產品已被超過300,000名活躍用戶全部或部分采用。SystemLink使工程師能夠通過可從任何地方訪問的集中界面連接、部署和管理NI和第三方的分布式系統，從而使他們能夠遠程配置和部署軟件，監控設備的運行狀況和性能，管理警報和可視化應用程序參數。
圖5： 基于NI SystemLink平臺遠程監測與診斷系統
在中國航空航天行業蓬勃發展之際，技術突破創新的重要性日益顯著，必須有優質的測試平臺來幫助完成產品的開發與迭代，多維度客戶案例的正面反饋證明。NI開放的測試平臺能夠方便的進行應用程序的擴展并易于整合新的需求，充分應對航空航天及國防領域苛刻的測試要求。