军用装备软件测试需要经历单元测试、集成测试、配置项测试和系统测试几个阶段，其中配置项测试和系统测试以黑盒动态测试为主。配置项测试和系统测试时需要构建出半实物仿真测试环境（HIL），与被测系统（UUT）相连的各个外围系统的信号、总线数据报文通过HIL系统产生，HIL系统则接受由UUT所发送的各类信号和总线数据报文。
建立通用化的半实物仿真测试平台是第三方测试机构测试手段建设的必然选择，也是面向不同领域装备快速构建各类工装测试系统的基础。
01.
国内半实物仿真测试发展形式
长期以来，我国在半实物仿真测试平台的建设方面，主要依赖两个渠道：
一是以国外进口的半实物仿真测试平台为基础，进行二次开发，形成满足特定装备领域应用的测试系统；
二是采用通用编程开发环境开发具体装备的测试。
这两种渠道都难以形成自主可控的产业生态，不利于国家在工业基础软件方面的技术进步和发展。
且面临着不少挑战和困境：
1.高昂的持有成本。
针对复杂的被测对象，测试系统在保证测试质量的同时，还要完成不同类型的繁复测试任务，这往往意味着长周期的开发和昂贵的高性能仪器购置费用。而且在“小批量，多批次”的背景下，一旦被测对象发生变化，测试系统也需要进行相应的升级或换代，带来二次的成本负担和费用。同时，这类专业系统还要考虑到对操作人员的专业授课和操作培训投入，以及系统本身维护校准的成本。
2.通用性不足。
现有自动测试系统都是针对某一型号独立设计完成，导致测试系统类型繁多且互不通用，一方面给工程人员带来实际操作的困难，另一方面从宏观上也给后勤保障带来极大的困难，很难适应现代装备环境下“少而精”的需求。同时因为系统间的不通用，数据资源很难共享，也会带来重复设计重复投资，继而间接提高测试成本。
3.难以满足新形势下的测试需求。
新对象新功能衍生出新的测试需求。以雷达电子装备为例，在可以看到的未来，随着很多新型号装备的加速入役，新的测试需求会层出不穷，新的测试性能（质量和速度）也需要超越以往，这让现有系统往往感觉到“有心无力”。同时，现有测试系统无论是尺寸还是交互程度，都距离未来的多种应用场合有所差距。
随着军用装备国产自主可控时代的到来，半实物仿真测试必然朝着建立自主可控的集成开发环境方向发展，为各类具体军用装备半实物仿真测试环境的开发与搭建提供专业化、智能化、敏捷化的生产工具.
02.
ATML标准化需求
军方提出了面向信号自动测试系统ATS的设计思想，并在国防军工领域推出ATLAS语言及系统，但由于该系统需要专有的测试语言开发TPS，限制了其大范围的推广应用。
IEEE标准化组织在前后，正式发布了主要由IEEE 1641和IEEE1671两个标准组成的ATML标准族，成为面向信号自动测试系统开发的国际标准，标准中规定了信号与测试的定义模型以及用于测试信息交换的XML Scheme模式，ATS系统只要遵循标准中的描述规范，可基于任何一种商用语言开发，这大大促进了ATML标准族的推广和应用。
图1：ATML标准族的构成
03.
ETest与ATML的对标
实践已证明，符合ATML标准的自动测试系统具有良好的测试仪器互换性和测试程序移植性，其结构分解的合理性和层次架构的先进性对于面向军用装备的半实物仿真测试集成开发环境架构设计具有十分有价值的借鉴意义。图3为借鉴ATML自动测试系统架构所提出的半实物仿真测试系统集成开发环境架构需求。
图3：半实物仿真测试系统架构要求
平台由测试分析与描述层（Test Design，TD）、测试资源描述与分配层（Test Resource Assign，TR）、测试执行驱动层（Test Execute Engine，TE）、测试硬件层（Test Hardware，TH）四层组成。
TD层包含了UUT描述、测试描述、测试监控描述、测试结果描述，形成了只与测试需求有关的描述信息，无论采用何种测试平台与测试仪器，TD部分都保证了其可移植性。
TR层包含了测试平台描述和测试资源分配两部分。测试平台描述对测试仪器、测试仿真机、测试适配器进行描述，这部分构成了测试平台的组成部分。
TE层包括了测试执行的引擎和测试仪器的硬件驱动，将测试仪器驱动从集成开发环境中独立出去，是为了保持集成开发环境的相对完整性。
TH层是集成开发环境推荐的硬件系统，通常包含了测试设备、开关系统、连接器、适配器和被测系统UUT。
图4：ETest与ATML的对标
图2：ATML标准规定的ATS系统架构
ATML规范是以可扩展标记语言XML为基础的信息数据交换标准，将ATS系统中软硬件信息描述格式标准化，实现测试系统信息流的记录、控制，以及系统中各组件间信息共享和交换的无障碍运行。
凯云公司自起，就以解决装备嵌入式软件测试环境的快速开发问题为主要目标，开始设计和开发具有自主知识产权的半实物仿真测试平台集成开发环境ETest，初始架构设计时，就朝着ATML方向迈出了坚实的一步，前瞻性地将ATS领域的STD、IVI、TPS等理念应用于HIL的设计和开发中，形成了由仿真交联环境和信号协议描述组成的仿真测试需求到测试资源与设备映射的系统架构模式。
ETest的架构非常完美地实现了与ATML的对标，TD层的描述完全可以实现整体的硬件无关性，可灵活在不同的平台中进行移植。IVI虚拟仪器API到测试设备驱动程序的映射则进一步确保了测试设备硬件的互换性。
● TD对应于测试程序集TPS，它包含了ATML中的UUT描述、测试描述、测试结果描述，另外根据HIL的需求增加了测试监控描述。
● TR中的测试设备描述对标ATML中的仪器描述，测试仿真机描述对标ATML中的测试工作站描述。测试资源分配对标了ATML中的测试配置。
● TE层则实现了测试描述通过测试配置运行的引擎，IVI虚拟仪器的模式，也确保测试仪器的互换性。
ETest是首款符合ATML标准的国产自主可控的半实物仿真测试系统集成开发环境，具有跨平台的运行能力，可利用ETest开发出运行于国产计算平台的测试系统，可广泛应用于第三方测试机构的测试环境搭建、装备研制部门的测试工装开发以及检测设备研发单位的产品研制。
ETest作为工业基础软件，填补了我国在通用半实物仿真测试系统方面的空白，提出的ETL语言具有完善的工具链，测试系统的设计与开发模式便捷灵活，突破了领域语言定义与应用、异步事件循环调度、动态脚本实时处理、跨平台的IDE架构设计与开发等多项关键技术，显著提高了测试系统的开发效率.
该IDE已在多个型号研制中发挥了重要作用，可以推广应用于航空、航天、船舶、兵器等领域的装备研制过程的软硬件开发调试和测试试验等环节。期待早日建立起国产国产自主可控自动测试系统的装备开发生态，迎接工业软件中国制造的光明未来。
