Inertial Navigation System Prototype Testing

Inertial Navigation System Prototype Testing

Danilo Durante System Engineer

HEADER / FOOTER INFORMATION (SUCH AS NORTHROP GRUMMAN PRIVATE / PROPRIETARY LEVEL I)

NG IT Overview

History

Founded in 1961 Located in Pomezia, nearby Rome, Italy Formerly Litton Industries, subsidiary of Northrop Grumman Corporation since 2001 ~ 260 Employees ~ $115M Turnover

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

Key Competencies & Facilities

NG IT Overview




Design, Development & Manufacturing of Navigation Systems




Inertial / GPS Integration




Avionics System Integration




Certified Software Development




Computer Aided Design (CAD)




Test & Simulation




Environmental and Endurance Test Facilities




Inertial Sensors Manufacturing Clean Rooms




Qualification & Certification




Integrated Avionics




Training & Customer Support

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

System/Prototype Testing - Classification

Graphical System Design


Special Type Test Equipment (STTE): apparecchiatura per il collaudo manuale/automatico di sistemi/prototipi
Semiautomatic Test Equipment (SATE): apparecchiatura per il collaudo dei moduli e delle boards
Manual Test Equipment (STE): apparecchiatura per il collaudo manuale di sistemi/prototipi e moduli
Calibration Test Station: apparecchiatura per la calibrazione dei sensori (con l’ausilio di Rate Table e Climatic Chamber)
Portable Test Equipment: apparecchiatura da campo per il collaudo dei sistemi/prototipi
Engineering Test Station: apparecchiatura di collaudo e validazione sistemi/prototipi ENG Lab Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

System/Prototype Testing - Automation

Graphical System Design

– ATP (Acceptance Test Procedure) del sistema/prototipo: semiautomatica o completamente automatica (in caso di utilizzo di Tilt Table motorizzate con comando remoto)

– Environmental Test: Burn-In realizzati inserendo nella camera climatica fino ad 8 sistemi contemporaneamente

– Burn-In con STTE collegati tra loro in configurazione Master/Slave: viene effettuato utilizzando una sola camera climatica

– Sensor Calibration: realizzata mediante l’utilizzo di una Rate Table con camera climatica

– Report dei dati: automatizzazione delle fasi di temperature logging, datasheet generation, profili,…

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

System/Prototype Testing - Hw Integrat.

Graphical System Design

Riduzione delle dimensioni delle stazioni di test, alloggiando in un unico contenitore i seguenti moduli:  Computer (Controller NI-PXI 8186/8196,…)  Power Supply  Interface Boards (Bus PCI/PXI) per acquisizione dati analogici e digitali (NI-PXI/PCI 6528/6229/6259,…)  Schede d’interfaccia bus digitali (RS 422/485, AIM Arinc 429, AIM MILSTD Bus 1553, Panavia, GPIB-488,…)  Schede di acquisizione Real Time  Schede FPGA (NI-PXI 7831/7833,…)  Schede di condizionamento di segnali

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

STTE Hw Development (LISA 4000B/GPS)

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

Graphical System Design

STTE Hw Development (LISA 4000B/GPS)

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

Graphical System Design

STTE Sw Development – Block Diagram ACQUISITION Modulo (o più moduli) dipendenti dal TIME SCHEDULER contenente le funzioni di acquisizione dati delle schede utilizzate. Questo modulo può essere facilmente modificato partendo da uno standard predefinito.

Graphical System Design

TIME SCHEDULER

UIR USER INTERFACE

Esecuzione delle istruzioni di test e funzioni di acquisizione (automatica o manuale). Questo varia obbligatoriamente a seconda dei requirements.

Segue uno standard per la posizione delle sezioni di test all’interno del pannello principale, ma in genere deve essere totalmente customizzata dall’utente programmatore.

I/O • Driver 422 • Driver 1553 • Driver 429 Contiene le informazioni relative alle caratteristiche di input/output analogiche e digitali di tutte le schede utilizzate (e non) in modo da poterle configurare in maniera “trasparente” come descritto in HW INIT.

INIT MSG INIT (422, 1553, 429, HDLC, …) Modulo che il programmatore modifica in funzione dei messaggi dell’ UUT semplicemente scrivendo le caratteristiche del messaggio aggiunto (nome msg, lunghezza msg, tipo di dato, fattore di scala, …)

HW INIT (422, 1553, 429, HDLC, …) Modulo di inizializzazione hardware delle schede modificabile in base all’hardware presente in quel momento nel test equipment. Modulo standard per ogni test equipment facilmente modificabile dal software developer.

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

REQUIREMENTS • Acceptance Test Procedure (ATP) • Interface Control Document (ICD) • System Requirements (SYR)

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

STTE Sw Dev. – LabView UIR Example

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Graphical System Design

ETS (Engineering Test Station) - Descript.

Graphical System Design

 Consente di effettuare il test di diversi apparati tramite:



DB (Database) costituito da ICD di “Progetti”; Primitive di comunicazione sui Bus standard: - RS422/485 - Arinc 429 - MIL-STD 1553B

 Si può configurare un STTE di progetto in modo semplice, inserendo sul DB dell’ ETS l’ICD del sistema/prototipo sotto test e configurando la linea di comunicazione da utilizzare per il test  Consente la creazione di un nuovo progetto partendo da un baseline esistente composto da: - DB di ICD - Sw Library di I/O Objects - Hw Library

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

ETS (Engineering Test Station) - Hw Config

Graphical System Design

L’ETS utilizza il BUS PXI, dispone delle interfacce base utilizzate nei vari sistemi/prototipi sviluppati e prevede un upgrading di tipo modulare Configurazione HW: 

Controller PXI-8196 (computer)



Isolated Digital I/O PXI-6528



Reconfigurable I/O PXI-7833R (DIO, MIO e FPGA)



Acquisition PXI-6259



RS 422/485/232 PXI-8423



Arinc 429 AIM 8 Ch



MIL STD 1553 Interface AIM



Synchro Interface SB36411I1-302 DDC

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ETS (Engineering Test Station) - UIR

Graphical System Design

Il software dell’ETS:


è stato sviluppato con NI-LabView;




è composto da due interfacce (maschere) utente: DB Viewer Editor

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

STTE Application

ETS (Engineering Test Station) - View

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

Graphical System Design

System/Prototype Testing – Conclusions 

Graphical System Design

Sviluppo di applicativi software (NI-LabView) basati su maschere

utente user-friendly e su moduli sw riusabili (vedi moduli 1553 su FPGA, GPIB-488 per controllo RT, RS-232/422/485,…) 

Semplificazione dello sviluppo hardware e meccanico delle

stazioni di collaudo, in quanto basato su moduli versatili e facilmente configurabili 

Sviluppo di stazioni di collaudo general purple (utilizzabili per

varie famiglie di sistemi) e facilmente trasportabili 

Percentuale dei sistemi collaudati con procedure automatiche (di

ATP e Burn-In) pari a circa il 90%, con un risparmio di oltre il 70% del “man hours”

Northrop Grumman Private/Proprietary Level I

Test Equipment

Product & Solutions

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