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挑戰(zhàn)：
創(chuàng)建一個可升級的低成本系統(tǒng)來測試新設(shè)計的有效性，該設(shè)計被用于減少商業(yè)噴氣式客機在起飛、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、機箱、動態(tài)信號分析儀和LabVIEW軟件來設(shè)計一個可升級的分布式測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有嚴格的定時和同步功能，用于在飛機低空飛行測試時進行相控陣數(shù)據(jù)采集。
作為“靜音技術(shù)典范二(QTD2)”項目的一部分，波音公司對應(yīng)用在其飛機上的新降噪技術(shù)進行了測試。我們需要一個能在測試過程中進行相控陣聲學成像的測試系統(tǒng)，用于測量降噪技術(shù)所提供的改進性能，該系統(tǒng)要靈活精確而且可以升級。我們需要一個分布式的系統(tǒng)構(gòu)架，它可以擴充到一千或者更多個通道，同時在通道間保持嚴格的定時和同步。
我們對從 600余個基地麥克風上獲得的數(shù)據(jù)進行采集和分析，用于確定降噪技術(shù)的有效性
相控陣低空飛行測試
我們用600多個基地麥克風來裝備我們的測試系統(tǒng)， 這些麥克風被按照自定義的螺旋狀方式安裝在一個250英尺寬、300英尺長的跑道區(qū)域的末端。我們在777-300ER 飛機飛過頭頂時，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的聲學成像圖。一個數(shù)據(jù)處理計算機集群通過千兆網(wǎng)連接到主計算機上，以對這些數(shù)據(jù)和圖像進行實時分析。
在一個典型的測試周期中，飛機大約每隔六分鐘飛過麥克風陣列。在這個周期內(nèi)，系統(tǒng)可以把以前獲得的數(shù)據(jù)上傳，同時準備獲取更多的新數(shù)據(jù)。在測試序列中，我們進行了三百多次的數(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)分布地放置在多個機箱中，嚴格同步所有的通道，在提供大規(guī)模通道數(shù)量的同時，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)擴展。利用這個新型系統(tǒng)，我們不但可以改進單個采集通道的性能，而且可以在低空飛行測試應(yīng)用中，使需要的電纜數(shù)量減低５倍，使麥克風系統(tǒng)的成本降低30倍。
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