Steuerungssoftware

Startbildschirm der Steuerungssoftware.
Planung und 3D-Visualisierung einer zirkularen Messbahn.

Bereits vor dem Aufbau der roboterbasierten Antennenmesskammer wurde mit der Entwicklung einer umfangreichen Softwareumgebung begonnen. Diese besteht aus der rechts gezeigten Steuerungssoftware als zentrale Schnittstelle zum Nutzer, wird jedoch durch hardwarenahe Steuerungsprogramme in der GatewayUnit und der LO/IF-Verteileinheit ergänzt. Jede dieser Softwarekomponenten teilt sich dabei eine gemeinsame Code-Basis, sodass neue Features problemfrei über alle Komponenten verteilt werden können.

Die rechts dargestellte Steuerungssoftware abstrahiert die komplexen mechanischen Prozesse und Signalflüsse vom Bediener, sodass ein sicherer Betrieb der Messkammer stets sichergestellt wird. Neben der 3D-Visualisierung zur Planung der Messabläufe, trägt auch die Automation verschiedener interner Abläufe dazu bei: Beispielsweise wird zuerst geprüft, ob die Leistungskalibration des VNAs korrekt eingestellt ist, ehe die Spannungsversorgung der Frequenzerweiterungs-module in der LO/IF-Verteileinheit eingeschaltet wird. Auch die in der GatewayUnit digitalisierten Signale werden in der Steuerungssoftware verarbeitet, sodass beispielsweise alle Trigger-Signale auf Vollständigkeit geprüft werden können, damit die Integrität der Messdaten gewahrt werden kann.

Das Forschungsdatenmanagement der Steuerungssoftware stellt zudem sicher, dass zu jeder durchgeführten Messung alle wesentlichen Metainformationen zum Messablauf, als auch die Messdaten selbst, in einer relationellen SQL-Datenbank gespeichert werden. Zudem existiert ein Webinterface zur Ferndiagnose des Messsystems als auch zur Darstellung von Echtzeitinformationen (Status einer Messung, aktuelle Position und Geschwindigkeit der Aktuatoren, ...) oder zur Visualisierung der gemessenen Rohdaten. Außerdem wurde eine MATLAB-Schnittstelle implementiert, sodass ein lückenloser Übergang zur wissenschaftlichen Verwertung der erhobenen Messdaten gegeben ist.

Planung und 3D-Visualisierung einer sphärischen Nahfeldmessung.
Webinterface zur Visualisierung der Rohdaten: Neben der hier gezeigten 2D-Darstellung können sowohl kartesische Graphen als auch 3D-Surf-Plots ausgewählt werden.
Webinterface zur Pflege des Datenbestands: In diesem Fall werden alle Messungen gefiltert nach dem Suchbegriff "P5" aufgelistet.

Die Entwicklung des Webinterfaces zur Ferndiagnose der roboterbasierten Messkammer wird aktuell durch die auszubildendenden mathematisch-technischen Softwareentwickler (MATSE) am IHF fortgeführt und regelmäßig um neue Funktionen erweitert.