Kısa tanım
Donanım döngüsünde simülasyon (hardware-in-the-loop, HIL), gerçek bir donanım biriminin, çalışacağı fiziksel ortamın matematiksel modeliyle gerçek zamanlı olarak etkileşime sokularak test edilmesi yöntemidir.
Ayrıntılı açıklama
HIL yönteminde test edilmek istenen gerçek donanım —örneğin bir uçuş kontrol bilgisayarı veya güdüm elektroniği— bir benzetim bilgisayarına bağlanır. Benzetim bilgisayarı; platform dinamiği, sensör davranışı ve çevresel etkileri gerçek zamanlı çözülen modellerle temsil eder ve donanıma tıpkı gerçek ortamdan geliyormuş gibi elektriksel sinyaller üretir. Donanımın verdiği komutlar da modele geri beslenir; böylece kapalı bir döngü oluşur ve donanım, kendisini gerçek görevindeymiş gibi "hisseder".
Bu yaklaşımın temel değeri, gerçek uçuş veya saha denemesi öncesinde donanımın ve üzerindeki gömülü yazılımın kapsamlı biçimde sınanabilmesidir. Sahada oluşturulması tehlikeli, pahalı veya tekrarlanması güç senaryolar —arıza durumları, uç çevre koşulları, sensör hataları— HIL ortamında güvenle ve istenildiği kadar tekrarlanabilir. Testlerin otomasyona bağlanması, regresyon testlerinin her yazılım sürümünde sistematik olarak koşulmasına imkân verir.
HIL, model tabanlı geliştirme zincirinin bir halkasıdır. Geliştirme genellikle tümüyle modelle yapılan benzetimle başlar, yazılım döngüsünde simülasyon (SIL) ile derlenmiş yazılım doğrulanır ve HIL aşamasında gerçek donanım devreye girer. Döngünün gerçek zamanlılığı kritiktir; benzetim modelinin her adımda donanımın beklediği zaman diliminde çözülmesi gerekir. Sinyal koşullandırma, arayüz kartları ve hata enjeksiyon birimleri HIL düzeneklerinin tipik bileşenleridir.
Savunma sanayii bağlamı
Savunma projelerinde HIL laboratuvarları; aviyonik sistemlerin, güdüm kitlerinin, insansız araç otopilotlarının ve atış kontrol birimlerinin doğrulanmasında yaygın olarak kullanılır. Uçuş testi maliyetinin ve riskinin yüksekliği, HIL altyapısını geliştirme takvimini kısaltan ve emniyeti artıran bir yatırım hâline getirir. Sertifikasyon süreçlerinde HIL test kanıtları önemli bir doğrulama girdisidir.
Türk savunma sanayiinde bu alanda test altyapılarının kurulması ve geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütülmektedir.
İlgili kavramlar
Yazılım döngüsünde simülasyon (SIL) · Gömülü yazılım · Dijital ikiz · Model tabanlı sistem mühendisliği · Gerçek zamanlı işletim sistemi (RTOS)