航空航天和国防：PXI开关和仿真系统 —— 维护您的测试系统，支持行业创新
面向航空航天和国防应用中关键任务的设备，其设计时需要最大限度地避免运行中的故障。因此，必须使用高可靠性的自动化测试设备(ATE)进行大量的测试和仿真。自动化测试设备(ATE)需要具备高性能并且能够可靠地执行测试。用于航空航天和国防的自动化测试设备(ATE)还需要具备很长的生命周期，提供灵活性和敏捷性，以满足不断变化的测试需求。当为航空航天和国防系统测试而设计的自动化测试设备(ATE)中某个专用组件需要替换时，重新验证的过程可能代价非常高昂——无论是成本还是时间——因此，集成商和最终用户确实需要与能够长期供货并提供支持的供应商合作。
本文研究探讨了英国Pickering公司的开关和仿真产品如何支持并服务集成商以及航空航天和国防领域的公司。本文涉及的两个案例都需要高性能、高可靠性的自动化测试设备(ATE)。
英国Pickering公司帮助集成商区分测试解决方案
在美国航空航天和国防工业领域里，集成商在竞标开发测试解决方案时，可能会面临来自多个解决方案供应商的激烈竞争。通常，对大规模生产的消费品来说，价格是招标公司关注的关键因素。但在航空航天和国防工业领域里，情况恰好相反。承包商们更关注解决方案的灵活性，期望方案可以满足他们现在以及未来10年或20年的测试需求。
对集成商来说，这意味着解决方案必须足够灵活，能够满足不断变化的测试需求，同时还能为最终用户提供其他独特的价值主张。然而，集成商使用多家供应商的组件创建一个复杂的测试解决方案时，这很难实现。
近期，英国Pickering公司与长期集成商合作伙伴 DMC 公司合作，实现测试解决方案的差异化，并赢得了为复杂的地面支持设备构建基于PXI的测试系统的合同。对于这个测试系统，DMC公司需要确保所有入选的供应商都能帮助他们在以下条件下满足关键要求:
- 测试系统的寿命和长期支持是至关重要的，因此系统将使用PXI模块和基于以太网的LXI主机通信。组件需要与这些开放标准平台兼容，以支持15到20年以上的生命周期。
- 所有组件的设计都必须考虑到可靠性，因为故障可能导致信号失灵或短路，这可能导致危险情况或损坏昂贵的测试设备。
- 系统还需要采用在运行操作期间能够检测出早期故障的组件。
为了满足这些要求，DMC公司需要一个由各种开关组成的开关解决方案，这些开关能够提供高信号完整性，确保测试系统的安全性，具有快速检测故障的能力，并提供长期支持。DMC公司已经与英国Pickering公司合作了近15年，他们相信Pickering可以轻松地构建起一个开关解决方案，满足最终用户的所有特殊需求。因为DMC公司知道英国Pickering公司不仅可以提供广泛的商用现货(COTS)开关，还可以对标准产品进行修改，提供新的开关解决方案，满足用户需要的确切功能。
在与DMC公司评估了该系统的开关需求后，很明显，标准交换机并不能满足该测试解决方案的所有开关需求。开关如果不能完全达到预期的要求，运行的风险很大。因此DMC不愿意冒险使用可能导致DUT和测量设备之间信号完整性问题的开关。
凭借最小的一次性工程(NRE)成本，我们与DMC公司合作扩展了基于PXI的开关产品组合。我们研发了 开关模块(40-619系列)，满足最终用户所需的确切规格，具有直接监控触点状态和原位检测继电器故障的能力。我们还通过以下产品帮助DMC公司提高了测试解决方案的安全性和可靠性:
- 60-103B-002 LXI模块化开关机箱 —— 我们在标准的60-103B机箱中增加了一项功能，得到一种新的模块化开关机箱。该机箱具有额外的安全功能，可以在系统故障情况下异步强制继电器断开。
- 40-792系列2M比特率75Ω PXI菊花链形支流开关 —— 我们修改了现有的商用现货开关，以提供DMC公司的首选拓扑，用于切换75Ω阻抗匹配的通信信号。
- 我们对所有模块进行涂层，尽力减少测试系统所处环境可能造成的潜在风险。
英国Pickering公司集成了状态监测功能的PXI多路复用模块、PXI菊花链形支流开关和LXI模块化机箱
英国Pickering公司能够快速并经济有效地提供半定制组件，提供和其他商用现货产品一样的长期支持，因此能够优化提升DMC公司的解决方案，帮助其从竞争对手中脱颖而出。
除了产品的灵活性，我们还为DMC公司提供了其他的优势，帮助他们从竞争对手中进一步优化解决方案。首先，该开关解决方案实现了高通道密度，意味着这个测试解决方案比竞争对手的方案使用面积更小。此外，对于通信信号的切换和路由，我们的解决方案提供了优越的阻抗匹配，尽力避免发生反射或破坏信号完整性，从而导致测试结果不佳。我们还为该解决方案提供了独特的“故障安全模式” —— 机箱接收到外部信号时，将强制所有继电器进入断开状态。有了这种“故障安全模式”功能，在外部故障情况下, 继电器可以断开DUT与测试设备的连接,实现对测试系统的保护。
开关和仿真工具支持高密度、多用途的航空电子现场测试系统
工程师或技术人员需要定期对军用飞机进行维护和升级，以确保其安全，并在服役飞机出现问题时按需维护。由于飞机需要频繁维护，且世界各地有大量的军用飞机在使用，每次都把飞机送回制造商处或派维修技术人员到现场维修是不现实的。于是，飞机制造商或第三方开发了现场测试系统，使得现场维护，也就是后方维护，可以在世界各地的机库进行。在解决飞机电气问题时，这些测试系统还可以识别出最低级的航线可更换件(LRU)，而不是执行部件级诊断。这种方法不仅可以节省维修时间和费用，还能使飞机更快地恢复服务。
大型军用飞机制造商们建造的机库测试系统既庞大又昂贵。因此，许多终端用户并不想购买这个系统，他们宁愿与第三方供应商签订维护和支持合同。第三方供应商需要开发一种更灵活、适应性更强、成本更低、体积更小的系统。但这种测试系统的开发并不简单，因为这种类型的现场诊断测试需要支持各种信号类型的航线可更换件(LRU)。例如，该模块可能需要在MIL-STD-1553航空电子总线和1kW电源之间进行切换；因此，提供自定义配置的多功能模块化开关子系统是至关重要的。
为了满足这些要求，该公司找到了英国Pickering公司，因为他们认为我们是能够提供基于PXI的模块化开关和仿真解决方案的领导者，而且这些解决方案已经支持了许多年。在最初的讨论中，我们确定他们需要专门定制开关模块，从而实现高密度切换，因为轻便性对现场测试系统至关重要。这对我们来说是一个较容易实现的需求，因为我们的模块化开关方案本质上能够在较小的占地面积内支持多个不同的测试仪器。
除了为该测试系统提供开关外，客户还认为可以使用英国Pickering公司 基于PXI的线性可变差动变压器(LVDT)来仿真线性位移，因为与先前的方案相比，我们可以简化PXI模拟器和测试系统的集成。LVDT模块可用于测试航空电子设备，确保设备可以从传感器上读取电信号，并识别潜在的错误信号。LVDT传感器可以连接到航线可更换件LRU(如处理器单元、发动机单元等)上，产生信号，模拟并测量线性位移，从而确保控制系统能够做出适当的反应。
英国Pickering公司基于PXI的线性可变差动变压器(LVDT)模块(41-670系列)
由于采用了以Pickering产品为核心的基于PXI的新测试系统，该客户现在可以为其客户提供更有竞争力、更全面、更紧凑的现场测试长期支持解决方案。
为航空航天和国防的自动化测试设备(ATE)选择Pickering产品的主要优势 从设计到制造的敏捷开发
多年来，自动化测试设备(ATE)系统开发人员已经意识到，即使英国Pickering公司丰富的开关和仿真产品组合无法满足他们的测试系统需求时，他们也并不需要退而求其次。因为英国Pickering公司的工程师拥有专业的知识，愿意与客户合作修改商用现货开关产品，设计开发开关和仿真解决方案，满足客户的精准需求。英国Pickering公司掌握普遍的PXI和开关专业知识，具有与客户合作研发特定解决方案以满足自动化测试设备(ATE)系统需求的能力和意愿，这正使英国Pickering公司与众不同：因为大多数竞争对手并不提供标准商用现货部件之外的产品。
长期产品支持的良好记录
当用于航空航天和国防自动化测试设备(ATE)中的部件变得陈旧时，为替换后的新部件重新验证系统设计是一项艰巨的任务。这时这些公司就需要供应商具备在组件达到生命周期(EOL)后还能继续支持其更新的能力。在Pickering，我们认识到客户在开发产品、测试系统和相应的测试序列上投入了大量的时间和金钱；因此，我们承诺提供 从交付之日起15-20年的组件支持，帮助客户保存测试投资。我们还致力于为陈旧的组件提供功能替换，并经常为了保持系统兼容性生产旧版本的产品。
满足您自动化测试设备(ATE)要求的长期解决方案
当测试系统很快失效或失去支持时，应该在开关/继电器上投入更多的精力，这是一些公司得到的惨痛教训。然而，在 航空航天和国防工业 中，这一教训代价太高。正如本文两个案例所展示的，英国Pickering公司已经做好了充分的准备，以确保您的自动化测试设备(ATE) 至少能够持续您计划生产的时间周期。不仅因为英国Pickering公司在应用于航空航天和国防的基于PXI的ATE系统方面具有专业的知识和丰富的工作经验，还因为我们的核心竞争力就在于开关和仿真——英国Pickering公司100%致力于提供开关和仿真解决方案。
