随着航天技术、计算机仿真技术的快速发展，为了降低风险和投入，仿真技术越来越多地应用于航天领域。为了适应我国航天任务日益增长的需求，解决没有实装训练设备的重大问题，有必要建立大型系统仿真训练系统，为提高试验训练能力、优化测试工艺流程、协调试验场接口、演练应急预案等提供平台。大型系统测试仿真训练系统包括数字大型系统仿真系统、地面测试仿真系统和故障仿真等，故障仿真的实现是系统的核心部分。本论文的目标是基于HLA设计开发大型系统测试仿真训练系统，进行测试故障仿真训练研究。论文的主要工作有：首先，简要介绍了分布式仿真技术和HLA的基本理论，依据HLA联邦开发基本步骤对大型系统测试仿真训练系统进行了需求分析，设计了基于HLA的大型系统测试仿真训练系统联邦，规划了各联邦成员组成，研究了仿真系统的实现。其次，以大型系统测试故障分析、分类为基础，设计了测试仿真故障模型，详细阐述了运用Agent理论、有限状态机理论解决故障模型实现的问题，实现了具有控制模式选择、故障可植入、发生可控制、过程可记录及复现等功能的故障仿真管理控制，综合LabVIEW和ActiveX控件技术，确定了故障仿真的软件实现方法，构建了以虚拟仪器设备为主要表征的联邦成员，组成了大型系统测试仿真训练系统联邦。最后，对运用大型系统测试仿真训练系统进行故障仿真训练进行了描述，介绍了可控模式与随机模式故障仿真训练的特点，对这两种模式故障仿真训练的实施进行了详细说明。目前，该仿真训练系统已应用于测试岗位人员的日常训练中，取得了良好的应用效益，为提升技术人员水平和测试能力提供了极大帮助。