从天空到道路：国产高性能HIL系统助力军工飞控与智能汽车仿真测试!-优快云博客

1. 智能汽车测试的可靠性挑战与新时代需求

"软件定义汽车"与智能驾驶技术的发展，使HIL测试成为保障功能安全、质量及合规的核心环节。测试系统的不稳定、性能瓶颈或中断将直接导致：

市场亟需兼具高性能、高可靠性和自主可控的HIL系统底座，以支撑严苛且连续的测试需求。

航空航天与国防工业代表了HIL技术的最高标准。飞行控制系统仿真对平台提出如下要求：

满足以上标准的平台，其性能与鲁棒性远超普通工业应用。

3. 技术共享：航空与汽车领域的共性技术基础

智能汽车HIL测试与飞控测试在技术基础上具有重要共性，且在可靠性要求上高度一致：

技术需求	飞行控制HIL	智能汽车HIL	技术共享价值
可靠性/稳定性	国家安全级要求	功能安全与财产保障	同等重要，标准统一
实时性能	纳秒至百微秒级周期	纳秒至百微秒级周期	性能全面覆盖
I/O处理能力	多类航电总线	CAN FD/车载以太网/LIN	协议兼容，能力适配
自主可控	必需	供应链风险规避需求	完整支持

研华的技术平台既满足航空领域的极端要求，也完全适配汽车行业的测试需求，为智能汽车提供经过最高标准验证的可靠性保障。

4. 高性能实时系统架构

4.1 计算平台

采用高性能多核处理器，支持复杂车辆与环境模型；无风扇与宽温设计保障长期连续稳定运行。分为嵌入式实时仿真平台： UNO-348，19”机箱多槽高性能实时主机，支持上千点IO仿真和图形工作站实时机:支持GPU图形渲染。并支持多种IO类型。

4.2 实时性与确定性保障

支持Linux with Preempt-RT等实时操作系统，实现百微秒级响应；硬件与驱动优化确保数据路径低延迟、低抖动；可定制FPGA实现纳秒级闭环。

4.3 I/O生态体系

提供完整系列的CAN/CAN FD、车载以太网（TSN）、LIN、FlexRay通信板卡，及高精度模拟/数字卡，全面满足信号接口与故障注入需求。

4.4 软件集成支持

支持与MATLAB/Simulink、MWorks、OpenModeLica、Unity3D等国内外主流工具链无缝集成，保障技术开放性与灵活性。

项目背景：

国内某航空航天研究所需为其新型飞控系统开发HIL测试平台，用于极端工况下的算法验证。

核心要求：

研华方案：

仿真功能：

1. 基础气动模型

2. 飞行器运动方程

3. 高逼真环境仿真

实现成果：

6. 汽车行业应用场景与核心价值

智能驾驶域控制器HIL仿真

高算力与高确定性保障多传感器数据注入与融合算法稳定运行，提升测试可信度。

底盘与动力系统HIL仿真

底盘域负责车辆的行驶、转向、制动与悬挂控制，其仿真模型主要包括：

车辆动力学模型：
- 7自由度或14自由度整车模型（包含车身、四个车轮、悬挂、转向、制动等）
- 考虑非线性轮胎模型（如Magic Formula）、空气阻力、滚动阻力等
底盘执行机构模型：
- 制动系统（包括ABS、ESC、再生制动等）
- 转向系统（电动助力转向EPS、线控转向SBW）
- 悬挂系统（被动/半主动/主动悬挂）
- 驱动系统（电驱动/内燃机，含扭矩分配、四驱控制等）
底盘域控制器模型（如CDC、ESP、EPS控制器）