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在我大学毕业前选择毕业设计主题时，我已经在一家航空电子设备制造公司担任软件工程师逾四年了，理所当然地最适合进行一些完全与航空电子有关的设计。因此，我选择设计一款火箭航空电子卡，它可用于侦测飞行特性、适时地部署两套降落伞，并能在返回地面时协助找到火箭。 当这项设计计划完成并经过我的教授进行标准审核程序后，就到了实际建造与测试系统的时候了。然而，由于一些供应链相关的经常性问题，等到我实际取得可用元件时，整个工作进度已经落后许多，因此，我开始组装硬件部份。 基本上包括组装电路、为大致上完成却从未测试过的软件进行初测，以及将系统封装于酬载舱中，以实现一款高动力装置的火箭发射，这些工作都必须在48个小时内完成！由于火箭发射仪式是由当地一个业余的火箭俱乐部代为安排，而且在我之后紧接着是另一个火箭发射的行程，因此，我绝对不能错过，否则我那一年就没法毕业了！更不用说在日以继夜工作的那48小时内，脑海中挥之不去的就是“只许成功，不准失败”这句话了。 一旦完成电路组装，并以USB通讯链路连接到我的电脑后，当时兴奋地以为其余的工作将会一帆风顺。任何读到此的工程师可能都会开始狂笑，因为只有“菜鸟工程师”才会天真乐观地在最后期限之前就存有从此“一帆风顺”的幻想。 就只剩一天左右的时间了，我开始为程序代码进行除错，以便使该装置的各种不同功能开始运作。不一会儿功夫，我已能将压力传感器与加速度计的数据储存于EEPROM中，并经由USB埠转储存至PC中，以便能以手动控制使专为启动降落伞部署的电子输出顺利实现开启与关闭的完整流程。一切的作业看来是如此地美好，因而我便前往大学物理系，以便使用其压力室来测试我的系统。 到了压力室后我才知道它在前两天故障了，而这是校园中唯一的压力室。现在我已经无法测试我的演算法通过ADC输入转换传感器数据是否正确无误了。如果在这个阶段出了问题，那么降落伞开关装置将会在错误的时间启动，并对参与火箭发射现场的人员们人身安全造成严重的威胁。如果我无法找到测试这一系统的方法，就不能进行火箭发射，当然也就无法在下个月顺利毕业了。因此，我在此节骨眼上作了一个任何有智慧的工程师都会做决定──去问一个更有智慧的工程师，听听他们的建议。
由于情况特殊，我便开车到我父母家中，并征询我爸的意见。我爸从我出生前就一直从事电路设计工作。我们必须找到或打造一间适合为我的电路板进行测试的压力室，其高度大约是从地平面到高达至少20,000英尺的海拔(ASL)[相当于从市民中心到地王大厦这么远]。当我们坐在桌子前脑力激荡时，我妈正在为最近由园中收获的蕃茄装罐。蕃茄…装罐…玻璃罐…我想到了！ 离我必须出现在火箭发射现场的时间只剩十个小时了，我爸和我用两个广口玻璃罐、几个活塞和一个自动真空泵，开始打造蕃茄罐压力室。其中一个广口玻璃罐作为储存器，而另一罐则置入航空电子卡。透过一点物理学与数学计算后，我们确定出可用于找到储存器所需压力的演算法，以便能与象征特定高度的另一个罐子取得均衡。 因此，透过真空泵与气阀系统，我们在装有航空电子卡的罐中制造出真空状态，然后使其与周遭的一般大气空气等化均衡，从而模拟出火箭的升空与降落。利用这些拼装搭建出的压力室，我也找到了演算法中的一些错误，同时能够在发射活动进行前及时修正过来。 在历经一项成功的火箭发射与飞行，以及几周的论文撰写后，我在大学毕业展中向资深设计评审团队们发表我的设计以及广口罐压力室。其中有些评审是学校从美国太空总署(NASA)邀请来的火箭科学家，他们非常喜欢我设计这个压力室背后的小故事。 最后，我的作品还获得了大学毕业展的电脑工程类最佳毕业制作奖，这全得归功于一个装满了蕃茄的罐子。 本文作者Terry Reinert是一位软件工程师、空手道教练，兼业余摄影玩家。 |
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