虛擬儀器技術推進國防電子行業發展
北京中科泛華測控技術有限公司是由左毅于1997年在北京創立的民營企業,也是北京市科委認定的“高新技術企業”。更重要的是:它以美國國家儀器有限公司(NI)在中國大陸的指定代理和系統聯盟商的角色,推動和見證了虛擬儀器技術在中國的發展,他說:“虛擬儀器的核心就是利用了計算機的強大計算能力,它的采集、分析處理和輸出表達能力很強,因此,我們將虛擬儀器定義為以計算機為核心的測試和測量系統。”左毅總經理說,虛擬儀器的概念早在1994年就由他提出,經過十幾年的耕耘,目前,虛擬儀器技術的概念已經得到極大地認同,深入到許多電子工程師的項目之中。
中科泛華現在業已形成的自主測控技術和系統集成產品涵蓋了航空、航天、石油、汽車、電子、電力、船舶和民用電子等多個領域。因此,通過對他的采訪,有助于中國國防電子行業了解目前中國測控行業的整體發展方向和需求“參加國防電子展的目的之一就是展示公司近年來所取得的技術成就,”他透露說,“泛華這么多年的發展,很大程度上是服務于國防科技對測試和測量技術的需求。”
虛擬儀器技術建立在較新計算機技術的基礎之上。目前,中國電子行業的計算機普及率已經大為提高,利用已有的計算機平臺來推廣虛擬儀器的應用大有可為,左毅指出:“如果能夠從設計到制造全過程貫徹可測試性設計技術,那么每年對虛擬儀器的需求有望達到30-50%的增長率。”
他介紹說,目前由中科泛華推出的基于虛擬儀器技術的較新系統集成方案包括:機載裝備靜動態測試系統,包括雷達和航空發動機測試;汽車ECU運行環境仿真測試系統,主要用于監測各種排放指標;汽車傳感器測試系統;高超聲速風洞測量系統等等。通過這些具有自主產權的技術方案,中科泛華公司以先進的測控技術為中國企業提供專業和優質的服務。
談起由一個NI的代理向擁有自主測控技術的系統集成商的轉變。左毅認為,測試和測量是基礎性的工作,這里面需要大量的智慧勞動,因此,他分析認為這在中國是一個有著巨大發展機會的行業,他說:“我們不是簡單地把國外的技術拿來,推出自己品牌的產品,而是要將國外測試和測量領域的較新技術和理念帶到中國,為中國的企業提供系統的測試和測量解決方案,滿足巨大的市場需求。”他表示,公司未來的發展目標是做到過去的惠普、現在的安捷倫那樣的國際知名測試和測量企業,擁有自己的核心技術是必然選擇。
通過參加國防電子展覽會,泛華進一步推進虛擬儀器技術在國防工業中的應用。他表示,目前虛擬儀器技術雖然在滿足國防電子領域測控需求方面發揮了重要作用,但是,存在的問題也很突出,他深有感觸地說:“我們的軍事電子項目采用的是預研、型號生產和列裝三步走的策略,在這三個階段當中,從短期著眼考慮采用先進測試技術的人比較多,而不是從設計到制造全過程考慮如何利用可測性設計技術,以長期穩定地完善產品的設計、改進產品的質量。”
如果在實際環境中測試軍事電子項目及一些大型項目,通常需要耗費高昂的成本。他舉例說,要使發動機達到歐四標準的排放,ECU必須實現精確的控制,這就需要監測多點的信號;此外,航空發動機和機載雷達的測試也類似,對它們的測試都耗資巨大。國外企業在歷代ECU和發動機的研制過程中,積累了豐富的測試數據、設計經驗和制造實力,而這些東西中國的企業是一片空白。為此,他表示說:“虛擬儀器技術只要利用計算機構建一個環境仿真系統,就可以完全利用計算機來實現對大型被測系統的仿真測試,從而有可能幫助中國企業大幅度降低測試和設計的成本,縮短測試和測量的周期,為此,中科泛華公司正在計劃做測試環境仿真技術的研究,以期滿足國防及民用大型測試項目的需要。”他說,“除了發展先進的傳感技術和采集技術,今后要著重發展針對被測信號的信號調理技術和針對信號處理的數字信號處理技術。”此外,提高測試和測量的速度,滿足實時頻譜轉換的需要,也是虛擬儀器技術發展的方向,要隨著計算機技術的不斷發展而前進。
了望虛擬儀器技術未來發展面臨的挑戰,他表示說,主要存在的問題是系統地掌握大型項目測試需要、并能夠自始至終將虛擬儀器技術融合到大型項目之中的人員奇缺。存在這些問題的原因除了多年來形成的體制之外,測試理念的落后也是重要原因。他說:“隨著項目復雜性的提高,必須將可測性設計的理念融合到設計的各個階段之中。”
由此看來,基于虛擬儀器的測試雖然有助于測試人員早出成果,但是,提高整個總體測試行業的水平仍然任重而道遠。他贊許地說:“要改變目前重設計、輕測試的現狀,可能還要20到30年的時間。”可喜的是,在中國測試和測量行業,泛華有著許多“競爭伙伴關系”,他期待著與國防電子行業有識之士共同打造軍事測試和測量技術的新未來。
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