半实物仿真测试系统的构成及特征
半实物仿真测试系统是指在仿真实验系统的仿真回路中，对访问一些真实对象的实时仿真。实时是半实物仿真测试的必要前提，半实物仿真测试具有数学仿真和物理测试不可比拟的优势，可以大大提高产品质量、减少发展趋势、缩短开发周期、减少物理测试次数。从系统的角度来说，半实物仿真允许将一些对象接入系统，也就是说可以将一些对象放入系统中进行调查，以便在满足系统整体性能指标的环境中对组件进行测试。因此半实物仿真测试系统是提高系统设计可靠性和开发质量的必要手段。
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、接口设备。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。
半实物仿真测试系统基本原理
半实物仿真系统通过在仿真计算机中求解动态系统和环境的数学模型，获得系统和环境的各种参数。这些参数通过物理效应设备产生传感器所需的测量环境，从而形成一个完整的闭环仿真系统。
半实物仿真测试具有哪些特征
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。
半实物仿真测试的使用要点
在使用这款半实物仿真测试之前，也有很多的问题伴随着大家，所以说想要更好地使用它，就要了解它的一些知识点。要清楚的半实物仿真测试也称为硬件在环仿真，实际上主要是指将一些物体插入到实验系统的仿真回路中进行实时仿真。实时性是硬件在环仿真的必要前提。该产品现在提供了实现比其他类型的模拟方法更具成本效益的真实感的可能性。从系统的角度来看，半物理仿真允许将几个真实的对象连接到系统中，这意味着可以将几个真实的对象放置在系统中进行调查，从而可以在满足整体性能的环境中对组件进行测试系统的指标。因此，半实物仿真测试是提高系统设计可靠性和开发质量的重要途径。事实上，这种产品的技术从1960年代航天飞机问世开始，一直流行到现在的美国。大多数美国国防承包商都有一个或多个准物理模拟实验室，代表了世界当前的先进水平。
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。建立仿真模型，任何仿真模型的实现都必须建立被仿真对象实体的数学模型。除了建立仿真实体的数学模型外，还应建立环境模型，如飞行仿真系统中的大气环境模型和地理环境模型。
该测试系统在访问物理对象和生成仿真环境实时仿真系统时，通常连接到物理系统，系统模拟试验系统模拟试验可控、无损、可重复、经济、安全，不受气象条件和现场环境限制。其次，系统仿真的应用系统仿真技术可以广泛应用于工业、能源、国防、水利等工程和非工程领域，也可以广泛应用于试验评估、设计分析、产品开发方案论证、制造和人才培养的全过程。
