概述
随着坦克作战效能的不断提高，大量新兴的电子技术、数字技术不断得到应用，从而导致坦克车内的电子电气设备急剧增多，组成的分系统随之大量增加。车辆电子学技术的应用，使得战斗车辆内各分系统之间的信息，由自成体系、互不联系，转变为以计算机为基础、实现车辆内各系统之间互联互通。在车辆电子综合系统中，可进行综合化的主要电子信息功能系统可以分为：电源管理、控制与分配系统，威胁预警与对抗系统，火力控制系统，导航定位系统以及指挥控制系统等。各系统之间通过mil-std-1553b总线、can总线、flexray总线、离散量接口、a/d、d/a等进行互联，形成一个完整的电子综合系统。
针对未来新一代坦克装甲车辆的研发模式转变、总体技术设计方法转变、多系统协同设计思路转变等多方面的技术研发需求，面向基于车辆任务实现为目标的车辆总体技术，需要规划和构建面向任务的动态仿真综合验证平台。
从国内外的技术水平和设计思路来看，采用基于v模式的先进系统设计方法，形成迭代式的设计验证研发流程。
基于v模式的设计验证流程，车电系统研制的总体单位在集成验证阶段，需要搭建面向任务的动态仿真综合试验系统，支持基于任务的动态仿真和动态综合流程，提供车电设备验收测试环境和车电设备系统集成环境，通过任务规划和分配，搭建战场环境和车辆仿真环境，进行面向不同任务的动态仿真综合，通过正常模式、故障模式下的数据采集和乘员界面仿真，验证车电系统的综合功能和性能。
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1. 系统架构
在车电系统dsi试验系统中，任务计划是最初输入。试验人员根据想定的作战任务对战场环境和任务目标仿真进行设置，并对车电系统仿真模型提供初始参数；仿真模型运行在主仿真服务器，通过试验网络与输入输出接口设备交互数据，试验人员通过仿真监控软件对仿真模型进行控制；所有的车电系统真件和工程驾驶舱内设备、相关的专用模拟设备通过综合配线系统与输入输出接口设备交联，实现真实总线接口的交互；试验人员通过配线管理软件操作综合配线，切换不同任务要求的不同试验构型，通过输入输出接口管理软件对参与试验的所有输入输出设备进行控制，通过总线数据采集监控软件对真实总线接口的数据进行解析和监控。系统架构如下图所示：
系统主要分为以下几个部分：
• 试验网络：是整个平台数据交互的基础媒介，包含控制网络、数据网络、时钟同步网络三部分；
• 综合控制台：试验人员操作平台，运行所有的人机交互软件；
• 综合配线和电源管理系统：对真件和仿真件接入进行物理切换，提供试验构型管理，并提供设备供电管理；
• 输入输出接口系统：提供所有仿真件的输入输出接口和采集设备的输入输出接口，包括总线、非总线，集中式部署；
• 实时仿真系统：整个平台的仿真计算中心，提供高性能的仿真服务器，实时运行所有的仿真模型；
• 数据采集监控系统：面向总线和非总线网络的数据采集和动态解析监控，提供不同类型数据的集中显示，提供数据存储和回放；
• 战场环境和任务计划仿真系统和三维视景系统：对战场环境和态势进行仿真，提供作战任务规划人机交互，为系统仿真提供环境数据和外部参数。
1.2 功能流程
车电系统集成试验阶段的工作流程，可大体分为五个阶段：总线仿真验证、分系统调试、全系统联试和故障定位、动态仿真综合与集成、量产阶段的故障复现与定位排查，如下图所示。
• 总线仿真验证
dsi试验室支持总体设计的验证，在完成接口级设计与并验收通过的基础上，利用实时仿真手段，将作战任务环境仿真、车辆本体运动学仿真、车电系统仿真迁移到主仿真服务器，设计人员使用cop运行界面和仿真监控界面，通过高速以太网控制实时仿真的各模型。同时，系统提供了各种总线仿真器和io板卡设备，设计人员将车电系统模型之间交互的icd接口数据分配到各个总线仿真器或io设备的通道上，实时仿真的模型之间通过真实的物理总线进行数据交互，验证数据传输和模型内部逻辑的正确性。除了对仿真模型进行监控的手段之外，设计人员还可通过专用的总线采集监控设备，直接面向真实的物理总线，对总线上传输的数据进行实时采集、解析、显示、存储、回放等操作，从外部数据接口验证设计与需求的符合性。
• 分系统调试
在分系统车电设备逐步运抵总体单位后，试验人员需要提供环境对车电真件设备进行功能调试。调试的方式基于此设备参与的某项作战任务，通过作战任务仿真、车辆本体运动学仿真、其他交联设备仿真、cop运行界面构建仿真系统，通过io设备提供的真实总线接口与待调试车电真件相连，通过仿真模型监控、总线数据采集监控等多种手段，对车电真件进行接口测试、功能调试和验收测试。
• 全系统联和故障定位
单台车电设备完成调试后，使用系统集成的方法，将全部车电设备集成并完成系统交联试验，定位并解决出现的问题，对各设备的故障逻辑进行验证。联试过程从全数字仿真开始，使用io设备将仿真模型转换为对外接口与真件一致的仿真件，然后通过综合配线系统，使用程控切换的手段，在真件与仿真件之间逐一替换，逐步完成整个车电系统的集成工作，在集成的过程中，试验人员可及时发现并定位问题。
在集成过程中，试验人员可通过故障注入设备和故障注入面板，对参与系统集成的车电真件进行故障注入，验证各设备的故障处理逻辑。同时，为保证真件能正常工作，可将设备专用的激励器集成到系统当中，为参与联试的设备提供数据源。此外，所有参与联试的真件均通过统一的电源管理模块供电。
• 动态仿真综合与集成
在动态仿真综合阶段，以整车作战任务为关注核心。试验人员使用任务规划软件，对作战任务和战场环境进行想定，根据任务规划的结果，对战场背景仿真、作战目标仿真、战场威胁仿真、战场通信仿真等进行设置，模拟想定的作战环境，构建外部数据源。根据作战任务的要求，视情况更新车电各个分系统仿真模型和运动学模型，借助主仿真服务器、io设备和综合配线系统，与所有的真实车电设备共同组成动态仿真综合试验环境。试验人员使用仿真模型监控、车电总线监控、配线切换管理、乘员操作界面等工具软件，对车电系统在执行想定的作战任务过程进行测试和评估。