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虛擬仿真測試介紹：MIL、SIL、PIL和HIL是個(gè)啥

2020-07-07 15:23:00·  來源：自動(dòng)駕駛仿真測試  作者：孫工  
　
自動(dòng)駕駛仿真測試推廣仿真測試技術(shù)，服務(wù)同學(xué)和同行本篇介紹下什么是MIL、SIL、PIL和HIL。01 、基于模型的設(shè)計(jì)基于模型的設(shè)計(jì)方法（MBD，Model Based Design）采
自動(dòng)駕駛仿真測試
推廣仿真測試技術(shù)，服務(wù)同學(xué)和同行
“本篇介紹下什么是MIL、SIL、PIL和HIL。”
 
01 、基于模型的設(shè)計(jì)
基于模型的設(shè)計(jì)方法（MBD，Model based Design）采用圖形化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化代碼生成，不同于基于手工編程和紙上規(guī)范的傳統(tǒng)編程方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）在統(tǒng)一的開發(fā)測試平臺(tái)上，允許從需求分析階段就開始驗(yàn)證，并做到持續(xù)不斷的驗(yàn)證與測試；
（2）產(chǎn)品的缺陷暴露在產(chǎn)品開發(fā)的初級(jí)階段，開發(fā)者把主要精力放在算法和測試用例的研究上，嵌入式代碼的生成和驗(yàn)證則留給計(jì)算機(jī)去自動(dòng)完成；
（3）大大縮短了開發(fā)周期與降低開發(fā)成本。
基于模型的設(shè)計(jì)方法的不同階段，分別采用MIL/SIL/PIL/HIL等測試方法，有效的對(duì)嵌入式代碼進(jìn)行測試和驗(yàn)證。其中：
MIL，Model in the Loop：模型在環(huán)測試；
SIL，Software in the Loop：軟件在環(huán)測試；
PIL，Processor in the Loop：處理器在環(huán)測試；
HIL，Hardware in the Loop：硬件在環(huán)測試。
 
02 、MIL、SIL、PIL和HIL介紹
假設(shè)我們現(xiàn)在要開發(fā)一款A(yù)EB控制器：
（1）MIL
假設(shè)我們已經(jīng)在支持MBD的工具（如Simulink）中，使用圖形化的方法開發(fā)出了AEB的算法，現(xiàn)在想要驗(yàn)證該算法是否滿足要求，那么我們需要開發(fā)一個(gè)（或是有現(xiàn)成的其他工具）被控對(duì)象模型，在這里例子里是一個(gè)車輛模型。將控制算法和車輛模型連接起來，形成閉環(huán)，并變換輸入和車輛模型狀態(tài)，來對(duì)控制算法的功能進(jìn)行測試。如下圖所示：
 
（2）SIL
現(xiàn)在我們將Simulink中開發(fā)的算法自動(dòng)生成為c代碼。但是由于代碼自動(dòng)生成工具本身的原因或者代碼生成工具沒有正確設(shè)置或者其他未知原因，自動(dòng)生成代碼過程可能會(huì)引入一些錯(cuò)誤。所以我們需要驗(yàn)證自動(dòng)生成的代碼與算法模型的一致性，這就是SIL測試。SIL測試使用與MIL相同的測試用例，查看對(duì)于相同的測試用例，查看其輸出是否與MIL階段一致。為了測試的高效性，有時(shí)甚至不接入被控對(duì)象模型，而是對(duì)算法模型和生成代碼進(jìn)行相同的輸入，查看輸出是否一致。如下圖所示：
 
（3）PIL
將自動(dòng)生成的代碼編譯為目標(biāo)處理器需要的形式，并下載到目標(biāo)處理運(yùn)行，為了防止編譯過程引入新的錯(cuò)誤，此時(shí)需要進(jìn)行PIL測試。PIL測試也是等效性測試，其方式與SIL類似，不同之處是編譯好的算法運(yùn)行在目標(biāo)處理器上，SIL測試是在算法開發(fā)環(huán)境進(jìn)行的（如windows）。
（4）HIL
在開發(fā)出完整的控制器后，有時(shí)被控對(duì)象（整車）還未完成開發(fā)；有時(shí)使用真實(shí)被控對(duì)象進(jìn)行測試太危險(xiǎn)或成本高：出于這些不同的原因，采用真實(shí)控制控制器和虛擬被控對(duì)象的HIL測試常常被使用。如下圖所示：
 
03 、總結(jié)
四種測試方法各自的特點(diǎn)如下表所示：
 
 
 
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