Successes
NARA institute of Technology

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在先进的自控椭圆‘飞翼’项目中,Altium Designer用来创建用于搜救任务的具有创新性的电子部分。

“Altium LiveDesign 是加强FPGA工程各方面功能的工具。以前开发基于FPGA的系统需要几个月,现在一个星期就可以完成。 Altium Designer挽救了我们的项目,让我们重新回到计划中。”

William Rieken
信息科学研究生院
Nara Institute of Science and Technology
日本

日本奈良先端科学技术大学院大学(NAIST) 致力于研究和教育,通过科技的发展推动社会进步。NAIST信息科学研究生院高度重视研究,博士生William Rieken正在研究自动控制的无人飞行器(UAV),UAV具有复杂的成像系统,可进行搜索救援工作。高性能UAV是一种椭圆翼(ECW)设计,其中令人印象深刻的复杂电子阵列可支持板载视频、遥感和飞行系统。Altium Designer使这一复杂项目可以按原计划进行,博士生和他的学生可把设计改进到新水平,同时极大降低了开发周期

关键挑战

雄心勃勃的Rieken搜救UAV 项目部分原因是因为受到1995年神户地震惨剧的启发,那次地震中有 6000 人丧生,显示出不危及操作人员生命并能快速部署、可视搜索和救援系统的重要性。开发空中解决方案满足这一需求对团队是个很大挑战,因为项目涉及很多学科,并且需要使用专业软件来创建关键的设计元素。项目复杂的电子部分主要涉及要求使用高级的高速处理和控制系统的FPGA嵌入式系统,从而需要大量软件解决方案和兼容的硬件开发板。这些互无联系的设计方案,由于硬件和软件限制,加上掌握各种设计平台的困难,花费了团队的大量开发时间。

应对挑战

在查看各种电子设计方案后,William Rieken 对Altium Designer的独特性能印象极具深刻——Altium完整的电子开发系统具有独立于供应商的 NanoBoard-NB1, Altium FPGA开发板。现在Rieken 及其团队使用该系统进行所有电子开发工作。通过Altium Designer,团队可以在一个易于使用的统一环境中完成所有硬件、嵌入式和软件设计,然后使用 Altium的嵌入式测试仪器和带有最新FPGA器件的可交换子板(通过Altium 的LiveDesign 技术更加易用),可实时研究和调试真实结果。设计师现在可以方便地实现IP内核,使用Verilog、VHDL 和C直接把代码输入项目FPGA中,在原理图级使用 Altium Designer提供的IP逻辑块和处理器也可以达到同样目的。

结果

使用Altium Designer 完整的电子产品开发系统,Rieken 及其团队提高了项目开发速度,并同时利用解决方案的效率对性能改进区重新进行设计。例如,UAV板载传送器–——由FPGA和1GHz DSP构成——的上传和下载速率现在加快了2倍多,相似的性能改进将在1GB数据速率的系统视频引擎上得以实现。Rieken说,FPGA嵌入式设计以前要花几天或几个礼拜进行开发,现在可以在几分钟内完成,LiveDesign的方便性和速度给团队中的学生留下深刻印象,他们现在迫切地想把自己的设计接入FPGA环境。

现在,最后的项目是一个有形实体,原型单元现在正在测试,不久即将进行视频、遥感和飞行控制系统操作测试。最终实现时,团队的搜救UAV 具有通过处理系列板载照相机视频信号而获得的360º全视觉系统、高速上传和下载链接、虚拟现实飞行控制和观察视觉系统,以及诸如自动防冲撞和激光制导着陆系统等增强功能。研究项目受到了全世界高度的关注,Altium期待着它的飞行。

大学介绍

日本奈良先端科学技术大学院大学(NAIST)位于日本Kansai地区奈良区的省会城市奈良,是由研究生院单独构成的国立大学,在科学和技术领域促进高级研究和教育。NAIST信息科学研究生院通过诸如 Kunihiro Chihara博士领导的图像处理实验室等设施促进科学技术的跨学科研究,图像处理实验室具有最新的图像处理系统和高级计算机技术,可用来创建上述照相机和虚拟现实系统。

更多信息请访问www.aist-nara.ac.jpwww.aist-nara.ac.jp/~rieken