在高端装备制造业向电动化、智能化、集成化深度转型的当下，航空、航天、轨道交通、汽车、船舶等关键领域的核心装备，正朝着多系统耦合、多控制器联动的复杂架构演进。传统单一 HIL（硬件在环）测试平台受限于单机算力、接口以及虚实适配难题，已难以满足行业发展需求。
凯云推出分布式 HIL 联合仿真系统解决方案，依托自研 ETest 和 SimuRTS 产品组合，打造多机分布式协同、虚实设备无缝切换的仿真测试体系，成为推动高端装备自主化研发的核心支撑，为复杂装备多控制器联合验证提供全新解法。
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核心逻辑
两大自研产品，构建联合仿真核心架构
本方案的核心，是基于凯云自研的测试系统集成开发环境 ETest和实时仿真软件 SimuRTS的协同工作，二者各司其职、高效联动，搭建起分布式 HIL 联合仿真的基础框架。
▲ETest与SimuRTS联合工作原理示意图
SimuRTS：主打模型加载，搭配接口板卡实现虚拟设备搭建，同时支持硬件 / 软件硬实时仿真，可实现微秒级甚至纳秒级的高精度实时仿真，完美替代国外同类软件。
ETest：聚焦测试用例的设计与执行，完成信号监控、激励、采集，还能通过 API 对 SimuRTS 进行功能调度，大幅降低半实物仿真测试设备的开发难度。
二者的深度融合，让虚拟模型与物理实体的协同仿真成为现实，为复杂装备的全流程验证筑牢技术根基。
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五大核心特性
直击仿真测试行业痛点
凯云分布式 HIL 联合仿真系统之所以能适配高端装备领域的严苛要求，核心在于其五大独有的产品特性，精准解决传统仿真测试的各类瓶颈问题：
1. 多源异构无缝对接
面对不同厂商、不同技术架构的子系统，系统实现跨类型、跨协议、跨格式全面兼容：既能接入真实控制器、传感器等硬件，也能加载虚拟模型；适配多种总线通信协议；支持 MATLAB/Simulink、Dymola 等主流建模工具的模型导入，实现物理 - 虚拟双向高效数据交互。
2. 虚实一致精准映射
坚守 “以虚补实” 的核心价值，从模型、环境、数据三方面保障虚实设备 / 系统的一致性：虚拟模型精确映射物理实体特性，误差控制在允许范围；虚拟场景复刻真实物理规则；交互数据保持时序和数值保真，避免因虚拟数据失真导致误判。
3. 高同步高效协同
基于统一时钟基准实现微秒级时间同步，优化数据交互链路控制延迟，保障多子系统间严格的时序要求，避免时序偏差影响测试有效性。
4. 灵活扩展动态适配
采用 “核心引擎 + 插件化模块” 的模块化架构，新增子系统仅需添加对应插件，无需重构整个系统；支持可视化界面参数化配置，减少代码修改；同时兼容并行测试，完美匹配高端装备 “子系统逐步加入、功能持续扩展” 的动态集成迭代需求。
5. 数据追溯迭代优化
记录虚拟模型状态、物理实体反馈、交互指令等全量数据并关联时间戳，搭配数据回放、时序分析、异常标记等可视化追溯工具，实现测试数据的完整记录与高效追溯，让故障原因分析、子系统协同逻辑优化有迹可循。
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直击行业需求痛点
适配全生命周期验证
分布式 HIL 联合仿真系统聚焦多控制器协同工作的复杂工业装备体系仿真验证，精准匹配航空、航天等高端装备领域的核心需求，针对性解决行业长期面临的四大痛点：
跨阶段验证成本高：打通模型在环（MIL）到实物验证的链路，实现虚实灵活切换，避免跨阶段验证的数据偏差，减少实物设备损耗和研发周期成本；
极端工况验证难：在安全可控的前提下，融合虚拟模型与部分实物设备，精准复现极端工况的多因素耦合特征，填补虚拟与实物测试在极端场景的空白；
实物体系组建复杂：无需大量定制化开发配套陪测设备，兼容不同接口协议、信号类型的控制器，降低跨团队协调与设备调试成本，提升体系搭建灵活性；
场景构型切换繁：支持仿真环境的快速构型切换，可根据模型标定、功能验证、实物适配等不同阶段目标，灵活调整虚实设备部署模式，满足高频次构型切换需求。
➤以某无人飞行器体系验证为例
▲某无人机体系验证场景示意图
该方案覆盖机身动力学、航电、飞控、机电四大核心模块，飞控计算机、操纵台、配电等关键设备按需部署实物，起落架、燃油管理等采用虚拟模型，同时通过转台、大气模拟器等陪测实物为航电系统提供真实物理输入。整个验证流程可根据阶段目标灵活切换构型，有效解决多控制器耦合验证的复杂度与成本问题，大幅提升研发效率与验证可靠性。
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灵活配置
按需搭建专属仿真环境
凯云分布式 HIL 联合仿真系统采用软件自研 + 硬件灵活组合的配置思路，基于 ETest 和 SimuRTS 的优秀可伸缩性，所有硬件要素数量均可扩展，用户可根据实际仿真需求，搭建专属的联合仿真环境，核心配置涵盖七大维度：
▲硬件组成要素示意图
1.上位机：自主可控，灵活适配场景
可选择海光、飞腾、龙芯等 CPU / 平台，搭配麒麟、统信等官方适配的操作系统，满足自主可控要求；同时可根据使用场景，选择移动工作站（便携灵活）或桌面工作站（性能更优）。
2.服务器：按需选配，应对大数据处理
当工作站无法满足大数据量处理需求时，可配置独立服务器，若有自主可控要求，可参考上位机配置标准。
3.下位机：三类异构机型，混合适配需求
分为计算密集型（高级工作站 / 服务器，适配复杂高精度模型）、I/O 密集型（可扩展工控机，满足多接口需求）、高实时型（凯云自研 TesterRT Box，SoC+FPGA 设计，微秒级甚至 100ns 级步长仿真），支持三类机型混合使用，适配多样化仿真需求。
同时，下位机板卡可从凯云 300 余款货架产品中任选，涵盖模拟量 / 数字量 I/O、各类外部通信总线；高频信号处理可搭配信号发生器、示波器等程控仪器仪表，满足通信、雷达、导航等相关测试需求。
▲产品硬件配置决策示意图
4.三大网络：各司其职，可按需合并
协同网：连接多台下位机，建议选工业以太网，对延迟敏感场景可选用光纤反射内存网；
控制网：连接上位机、服务器与下位机，一般选用以太网，可与协同网共用；
时统网：实现多模型时间同步，选用支持 IEEE1588 的工业以太网（同步误差小于 100μs），广域分布场景可搭配北斗 / GPS 授时设备，亦可与其他网络合并。
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5.辅助设备：定制化配置，快速集成
针对特定项目需求，可配置程控电源、断连箱、调理箱等辅助设备，ETest 提供强大的协议配置工具，可实现辅助设备的快速集成。
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行业价值
新质生产力支撑，赋能高端装备研发
作为新质生产力的重要支持性工程技术，HIL 仿真技术的市场规模正持续扩大，而多控制器协同验证需求已成为行业核心增长引擎。
凯云分布式 HIL 联合仿真系统解决方案，不仅突破了传统 HIL 测试平台的技术瓶颈，更实现了高端装备研发、测试、迭代全生命周期的仿真验证覆盖，其技术成熟度与应用深度，将直接助力各行业缩短高端装备研发周期、提升核心竞争力，为我国高端装备制造业的自主化、智能化发展注入强劲动力。
凯云将持续深耕分布式仿真领域，以技术创新为核心，打造更贴合行业需求的仿真测试解决方案，与高端装备制造领域企业携手，共筑行业发展新生态。
