[科普中国]-集成模拟环境

集成模拟环境是评价计算机网络性能的工具，是指利用软件仿真技术，逼真地模拟被测软件运行的物理环境，在其上通过动态执行被测软件进行的软件确认与验证活动，是一种网络分析设计工具1。

简介理想情况下，原来运行于真实环境上的嵌入式软件，可以不加修改直接在虚拟环境上运行，并且其运行的动态特性与在真实环境上一致。集成模拟环境所固有的高可用、高可控、确定性、易于复制使用等特性，为进行软件测试提供了理想的测试环境。集成模拟环境不能完全替代硬件测试环境，却是对硬件环境的有效补充。集成模拟环境与传统的半物理测试环境的结构非常类似。传统的半物理测试环境是由目标机和仿真主机构成，目标机上运行被测软件，仿真主机上运行被测软件控制的对象仿真软件，例如针对卫星姿控软件的卫星姿态和轨道动力学、敏感器和执行结构仿真等，以及为方便软件测试所需的用例驱动、调试、测试信息获取等测试软件。在集成模拟环境中利用虚拟目标机代替了真实目标机，并且由于虚拟目标机和仿真软件以及测试软件都是在主机上运行的软件，因此，一台安装了集成模拟环境软件的普通PC机就构成了强大的软件测试环境，可以有效解决嵌入式软件测试受限于硬件测试环境可用性的问题2。

类型根据集成模拟环境被研究对象的性质与特点，它可分为三大类型。

1）针对虚拟仪器的虚拟检测技术，主要模拟仿真实际的测量仪器，将仪器的工作能力用软件编程实现出来。 在这种情况下，虚拟仪器使用与实际测量过程相同的硬件系统，通过不同的软件编程，实现功能多种多样的测量仪器系统。而软件系统则是虚拟仪器的核心，软件定义各种类型的仪器。

2）针对坐标测量机检测的虚拟检测技术，主要模拟真实测量机的检测过程，在计算机上实现坐标测量机的功能。 这时，它与数控加工机床的仿真过程类似，不仅可以模拟测量机的工作过程，而且可以生成测量程序，并对测量程序进行检验，碰撞干涉检验。在这个系统中，用户就可以根据自己的要求，选择或建造所需的坐标测量机系统和运行环境，输入被测零件的测量要求，经过反复的仿真运行、不确定度分析和计算，最后预测出被测零件的被测要素的测量方法不确定度。

3）针对虚拟加工的虚拟检测技术，主要检测虚拟加工产生的虚拟工件，获得虚拟工件的各类型的误差数据，进而改善加工过程。 该类虚拟检测技术是在虚拟加工技术发展比较完善之后而提出的，它利用虚拟加工系统的加工模型，进行加工工件的几何量测量。由于它要与前期的虚拟加工仿真系统紧密结合，靠虚拟加工系统提供检测模型，因此必须协调好它与虚拟加工系统的通讯接口，这样才能继续开发2。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学