随着现代信息技术与软硬件技术的快速发展，嵌入式系统的功能日益强大，嵌入式设备和软件应用领域越来越宽泛。近年来，嵌入式软件代码量呈爆炸式增长，对测试的要求越来越高，尤其是涉及防务、航空、汽车等安全关键领域。
半实物仿真测试系统的研制难度适中,投资成本较低,可以实现实物和仿真模型的实时交互,产生较真实的输入输出响应,测试结果的可靠性也较高。所以,它在工程领域得到广泛应用,是一种性价比较高的混合测试方法。
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半实物仿真测试基本组成
半实物仿真测试系统属于实时仿真系统，它是一种半实物实时技术，利用计算机接口将实物嵌入到软件环境中，要求系统的软件和硬件实时运行，从而模拟整个系统的运行状态。该系统主要由以下几个部分组成：
1.仿真计算机
仿真计算机是实时仿真系统的核心部分，它运行仿真环境和物理对象的数学模型程序。一般来说，采用分层模块化建模方法，在仿真计算机中实时调度运行，将模块化程序划分为不同的速率块。对于复杂的大规模仿真系统，多台计算机可以联网并实时运行。
2.物理效果设备
物理效果设备的作用是模拟现实世界中的物理环境，形成虚拟环境或模拟环境。物理效果设备是实现仿真系统所需的中间环节。其动态特性、静态特性和时延都会对仿真系统的可信度和准确性产生影响，因此必须有严格的相应技术指标要求。
3.设备接口
模拟计算机输出的驱动信号驱动接口转换后相应的物理效果设备。同时，接口装置将操作者或物理系统的控制输入信号反馈给仿真计算机。
模拟计算机输出的驱动信号驱动接口转换后相应的物理效果设备。同时，接口装置将操作者或物理系统的控制输入信号反馈给仿真计算机。
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半实物仿真测试特征
半实物仿真测试是一种集实物测试装置和计算机仿真模型为一体的混合测试方法。它具有以下主要特征:
**1. 部分实物,部分仿真。**半实物仿真测试是由部分实物测试装置和部分计算机仿真模型组合而成。它既保留了实物测试的部分真实性,又具有仿真测试的低成本高效优点。
**2. 真实输入与输出。**测试系统可以接受来自实物的输入信号,产生作用于实物的输出响应。实物部件的输入输出性能可以实现比较真实的测试。
**3. 实时交互。**实物部件和仿真模型之间可以实时交互,仿真模型可以根据实物的反馈实时调整,实现实物和仿真模型的协同工作。
**4. 易于重构。**由于部分采用仿真模型,测试系统可以根据需要方便地重新配置更换不同的仿真模型和实物部件,构建不同的测试平台。
**5. 低成本高效。**相比全实物测试和全仿真测试,半实物仿真测试系统的研制难度和成本更低,测试效率更高,周期更短。
**6. 测试效果可靠。**部分采用实物部件,可以使测试结果具有较高的真实性和参考价值。虽不及全实物测试,但胜过全仿真。
半实物仿真测试系统的研制难度适中,投资成本较低,可以实现实物和仿真模型的实时交互,产生较真实的输入输出响应,测试结果的可靠性也较高。所以,它在工程领域得到广泛应用,是一种性价比较高的混合测试方法。
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半实物仿真测试应用领域
半实物仿真测试具有用于半实物模拟测试的高速高精度模拟器；此外，该产品还拥有先进完备的环境模拟设备。
国产硬件在环仿真技术在导弹制导、导弹控制、卫星姿态控制等应用研究中也达到了较高水平。其特点是在回路中与实物相连，必须实时工作，即仿真模型的时间尺度与自然界的时间尺度相同。
简而言之，半实物仿真测试是一种实时硬件技术，利用计算机接口将实物置于软件环境中，要求系统的软硬件实时运行，从而模拟整个系统和内部计算机的运行状态。是实时仿真系统的主要部分，半实物仿真测试运行物理对象和仿真环境的数学模型和程序。一般采用分层模块化的建模方法，将模块化的程序划分为不同的速率块，并根据速率块调度仿真计算机实时运行。对于大型复杂仿真系统，可以将多台计算机联网实时运行。
半实物仿真测试平台是连接控制器和被控对象进行测试的测试平台，在基于半实物仿真的实验中，能够真实地反映控制器的动态特性、静态特性和非线性因素，是一种比较实用的仿真测试技术。
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半实物仿真测试工具
凯云科技自主研发的ETest是完全国产化的半实物仿真测试开发环境，是国内唯一一款将测试程序设计、测试用例设计、测试管理、实时仿真、界面设计、测试执行等半实物仿真测试涉及的所有工作整合在一起的集成开发环境，且具有完全自主知识产权，可应用于嵌入式软件测试、快速原型验证、硬件在环测试、工业自动化测试、系统集成验证等场景。
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凯云科技
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