航空测试领域中虚拟仪器技术的运用论文
航空测试领域中虚拟仪器技术的运用论文
前言
计算机技术的发展包括软件和硬件，计算机技术稳步发展的必要前提是软件与硬件技术的不断结合。唯有共同发展才会对社会进步有着不可估量的作用。美国在 20 世纪 80 年代成功研制出虚拟仪器，并将虚拟现实技术应用到仪器设计中，使人们更大胆地提出设想并付诸实践，最终成就了仪器领域的重大改革。虚拟仪器凭借着其灵活性和可维护性占据着无可比拟的优势，为测试人员提供便捷的测试环境，使得测试人员仅仅需要通过对测试平台的简单操作，便可以迅速完成相应的测试任务。
1 虚拟仪器简介
我国虚拟仪器发展起步较晚，其概念在 1986 年首次被提出，虚拟仪器的基本思想是通过对虚拟仪器软件的分别执行，从而构成不同的仪器，方便了测试工作的灵活完成，实现对测试功能的完全由用户自定义设定，当然，此种功能的实现无法脱离对其起到支持作用的硬件平台。虚拟仪器与传统仪器相比较具有相当大的区别，虚拟仪器具备虚拟仪器面板，可以由用户自行定义，主要以计算机为基础，通过编写好的应用程序，使得各个功能模块与计算机相互结合。操作者可以通过友好的图形界面实现对计算机的控制，从而完成对测量数据的采集等功能。所谓虚拟仪器技术无疑是计算机技术与仪器技术的完美结合，将原本需要硬件完成的数据分析、处理与现实的功能转化为通过计算机来实现。虚拟仪器技术将分配不同测量功能的.软件以相应的任务，对所采集的信号数据进行分析、处理、和记录，进而取代传统的测试系统。迄今为止，虚拟仪器仍然由硬件和软件两部分组成，在硬件搭建好后，通过不同的软件分配不同功能的实现。随着计算机语言的飞速发展，现今多数公司均推出了以C 语言为编程基础的软件，以适应不同水平的用户。采用 C 语言为编程基础不仅方便了用户的编程，更适合不同的测试领域。虚拟仪器集计算机硬件资源、仪器与测试系统硬件资源和虚拟仪器软件资源于一体，是计算机硬件、软件和总线技术向其他相关技术领域逐渐渗透的过程与先进的仪器技术深入结合的产物[1].
2 航空电子测试系统简介
航空电子测试系统作为飞机的重要组成部分之一，其功能的好与坏直接影响着飞机的性能，与飞机的每一种能力息息相关，其技术水平的高低是决定飞机性能优劣的关键因素。航空电子测试系统与传统及其区别在于其对自动化的概念做了更好的诠释。由于航空电子产品一般功能较为复杂，往往相同类型的产品测试方法不同，需测试人员对每种仪器的测试方法和步骤进行学习和总结。航空电子测试系统的组成异常复杂，人们通常会将航空测试系统想象为大型的分布式虚拟仪器，只是虚拟仪器在设计过程中需要考虑其具体的硬件实施。航空电子测试系统工作时首先需要确定接口形式，以确认所选择的接口卡是否具有设备驱动程序。首先，确定应用程序所采用的编程语言，并根据用于需要编写应用程序。最后，对应用程序进行调试和运行[2].
3 航空测试领域中虚拟仪器技术的应用
3.1 航空发动机稳定性测试中对虚拟仪器技术的应用
航空发动机稳定性测试系统有着不可比拟的重要性。虚拟仪器较传统仪器相比，其硬件设施更加简单。方便、灵活的构建方式成为虚拟仪器技术在与其他仪器竞争中的最大优势。实现用户对仪器的自定义功能。虚拟开发平台提供了大量的函数库，所采集到的信号经过处理后被输入计算机系统，实现将信号进行数字化的处理，从而得到更加实用的测试结果，最后以数字形式显示，或者以指针仪表等方式输出测试结果。虚拟仪器开发平台主要为虚拟仪器提供编程环境，相对于普通程序语言能够提高时效，节省编程的时间。虚拟仪器平台具有极为丰富的函数库以及强大的接口功能，可以使编程者更容易设计出适合测试泻药的仪器。在采集信息时，外部环境与多个通道间的相互影响均会对所采集的数据造成干扰，从而出现干扰信号，而虚拟仪器技术充分考虑到此方面的影响，在必要时对采集的数据进行滤波处理，为数据的有效性提供保障，亦使测试结果更加准确。虚拟仪器技术的实现使得航空发动机稳定性测试的发展向前推进，使得系统具备了构成简单、功能齐全的优势。用户可以随时对控制面板进行更改，以满足自身需要，不仅使开发周期缩短，更加便于工作人员对测试系统进行维护或调试。
3.2 导弹测试设备中虚拟仪器技术的应用
导弹的研制、使用过程均十分严谨，不容许有任何细微的疏忽，为了保证研制进度和部队使用的可靠性，对其使用到的测试设备更有着严格的要求。现如今，虚拟仪器技术在研制导弹、使用导弹的过程中得到普遍的应用，并展现出了极为广泛的应用前景。随着科技水平的进步，导弹的研制水平逐步提高，技术愈发的复杂，对导弹测试设备也提出了更高的要求，经济的快速发展必然要求测试系统的研制更加快速和高效，并且应该具有自动测试、数据记录的功能。而传统的测试设备已经无法满足导弹的发展需求。在对准确率有着较高要求的导弹测试系统中，虚拟仪器测试系统强大的分析能力正迎合了导弹系统的发展。虚拟仪器技术较好的满足了导弹系统的较高要求，较好的弥补了传统仪器无法满足导弹发展需求的问题[3].虚拟仪器技术充分利用了计算机对数据计算和处理的快速性，对导弹测试中涉及到的信号进行记录和分析，可见，其本身仍然包含着对计算机技术的引用。在虚拟仪器软件测试中所包含的丰富的总线接口驱动程序，使工作人员编写导弹测试程序更为便捷。采用的总线是已经研制成熟的标准总线，在市面上已经广泛流通使用，将所有外围设备通过计算机联系在一起，由计算机统一操控着各类测试程序。虚拟仪器技术的运作无形之中构成了一套高速的综合测试系统，实现了对测试结果实时显示、自动存储的功能。并且以人们容易接受的方式对测试结果进行显示，便于测试人员对数据进行分析和处理。
4 结束语
虚拟仪器技术作为新兴技术，不仅代表了一种创新的仪器设计思想，更是利用先进理念与技术，构造了便捷的航空电子产品测试系统。虚拟仪器技术的创新应用，是中国航空测试系统向着数字化、智能化、虚拟化和网络化的方向发展，使测试系统不再遵循固有的无法更改的模式，使用者完全可以根据自身需要去设计仪器系统。
航空测试领域是我国科技兴国必要发展的领域之一，虚拟仪器技术凭借着其独有的灵活性，在航空测试领域中被大众所接受，并占据着不可比拟的优势。虚拟仪器技术必将引导着我国科技的进步与发展，为我国航空测试领域提高工作效率，增加测试工作的灵活性。
参考文献：
[1]徐文山。虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2014,9（2）：91-94.
[2]苗中华，陆鸣超，胡晓东，等。基于虚拟仪器技术的采棉机智能监控系统开发与应用[J].农业工程学报，2014,7（23）：35-42.
[3]李杨，伍君勇。虚拟仪器技术对知识创造的影响研究[J].科技进步与对策，2013,7（14）：135-138.