Больше свободы, меньше сложности: испытания «Автомобиль в контуре управления» в новой интерпретации

Измерительная задача

Для продвинутых систем помощи водителю (ADAS) и систем беспилотного вождения (AD) требуются тщательные испытания в реальных условиях, чтобы гарантировать безопасность, надежность и нормативно-правовое соответствие этих систем. По мере слияния различных датчиков и роста сложности алгоритмов также растет потребность в контролируемых, воспроизводимых и экономичных средах валидации.

Системы «Автомобиль в контуре управления» (VIL) стали эффективным решением благодаря комбинированию реальных датчиков и исполнительных устройств с виртуальными сценариями вождения. Однако традиционные системы VIL зачастую зависят от коммерческих платформ моделирования и сложных конфигураций «Аппаратные средства в контуре управления» (HIL). Как правило, эти системы имеют высокую стоимость, с трудом поддаются настройке и передаче между различными роликовыми испытательными стендами — особенно в случае объединения с имеющимися динамометрическими стендами или системами в конце производственной линии (EOL).

Главную сложность в данном контексте представляет валидация радарных датчиков. Здесь необходимо электронным способом генерировать реалистичные и синхронные отраженные сигналы радаров, которые точно воспроизводят автомобили во время движения и окружающую их обстановку. Без этих отраженных сигналов фактически невозможны полноценные испытания алгоритмов обнаружения, отслеживания и принятия решений.

Применение

В типичной установке беспилотный автомобиль располагается на динамометрическом (роликовом) испытательном стенде, после чего среда моделирования генерирует динамические сценарии дорожного движения и таким образом задействует датчики радаров и камер. Данные радиолокационных целей в режиме реального времени передаются на имитатор радиолокационных целей R&S®RadEsT, который создает эфирные отраженные сигналы, точно согласованные с виртуальным сценарием. Одновременно с этим система отображения передает моделируемую среду на переднюю камеру автомобиля.

Такая конфигурация позволяет проводить синхронные испытания датчиков радаров и камер, в ходе которых разработчики могут анализировать обнаружение объектов, отслеживание и взаимодействие датчиков внутри программного комплекта ADAS/AD. Система поддерживает широкий набор сценариев (в т. ч. критические ситуации и различные условия окружающей среды) в контролируемой, повторяемой и безопасной испытательной среде. В такой установке можно проводить реалистичную валидацию ключевых функций систем ADAS, таких как адаптивный круиз-контроль (ACC), автоматическое экстренное торможение (AEB), удержание полосы движения (LKAS) и обнаружение объектов вне зоны видимости водителя (BSD).

Решение компании Rohde & Schwarz

Компания Rohde & Schwarz по-новому интерпретирует испытания VIL путем встраивания имитатора радиолокационных целей R&S®RadEsT в имитатор вождения CARLA с открытым кодом. Такое инновационное решение сочетает в себе физическое реалистичное моделирование эфирных сигналов радаров и гибкость открытой виртуальной испытательной среды.

Ключевые преимущества интеграции

• Генерирование радиолокационных целей в реальном масштабе времени: использование динамических данных сценария от открытого имитатора вождения CARLA (автомобили, пешеходы и инфраструктура) в целях точного генерирования радиолокационных целей в реальном масштабе времени синхронно с моделируемой средой.
• Точная синхронизация: прецизионное приведение радаров в действие за счет тесной связи с движениями автомобиля, позиционированием датчиков и привязкой по времени с помощью надежного интерфейса и механизмов синхронизации.
• Гибкая масштабируемая архитектура системы: благодаря совместимости с разнообразными динамометрическими и испытательными стендами система отличается простотой и максимальной гибкостью и подходит для различных лабораторий и испытательных установок.
• Экономичные испытания VIL: имитатор CARLA в сочетании с имитатором радиолокационных целей R&S®RadEsT образует масштабируемую высокоэффективную среду для испытаний VIL, стоимость которой на порядок ниже стоимости коммерческих решений. Данная концепция идеально подходит для проектирования и валидации, помогая существенно снижать затраты на испытания и оптимизировать распределение средств.
• Гибкая платформа моделирования с открытым кодом: настраивайте вашу испытательную среду в соответствии с конкретными целями проектирования. CARLA позволяет полностью контролировать сценарии дорожного движения, условия окружающей среды и конфигурации датчиков, чтобы быстро создавать сложные критические ситуации и особые тестовые сценарии.
• Реалистичное приведение радаров в действие в реальном масштабе времени: прецизионные испытания радарных датчиков осуществляются с помощью эфирных отраженных сигналов, которые генерируются в реальном масштабе времени имитатором R&S®RadEsT под управлением динамических данных моделирования от имитатора CARLA. Таким образом обеспечивается синхронное и точное приведение датчиков в действие для получения повторяемых и достоверных результатов.
• Полная интеграция в имеющееся оборудование: беспрепятственное развертывание на различных испытательных установках, динамометрических стендах, станциях EOL или лабораторных установках — с минимальной настройкой конфигурации. Испытания VIL можно встраивать в имеющиеся процессы без необходимости внесения значительных изменений в инфраструктуру.
• Перспективная модульная конструкция: система с открытой архитектурой поддерживает будущую интеграцию со средствами моделирования, платформами и системами сбора и обработки данных, что позволяет масштабировать и адаптировать систему по мере появления новых требований к продвинутым системам помощи водителю.
• Поддержка регулярного техосмотра (PTI) и испытаний автопарка: системы ADAS становятся всё более важным элементом безопасности, поэтому данное решение поддерживает будущие сценарии использования, такие как регулярные техосмотры и валидация на уровне автопарка, и его можно использовать не только на этапе проектирования, но и в рамках эксплуатационных испытаний и обеспечения нормативно-правового соответствия.