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自動駕駛汽車時代:天線測量與模擬比任何時候都來得關(guān)鍵

2019-01-08
關(guān)鍵詞: 自動駕駛 天線測量 模擬

  前言

  自動駕駛汽車和互聯(lián)汽車的出現(xiàn)對無線連接測試領(lǐng)域提出了更高要求,尤其是汽車產(chǎn)業(yè)正在推行的汽車到萬物(V2X)技術(shù)。這項(xiàng)前沿技術(shù)將允許車輛之間實(shí)現(xiàn)互通,且掌握周邊真實(shí)的路況,從而確保最佳的行車安全。如何在自動駕駛汽車投放市場之前確保V2X技術(shù)絕對可靠,是一個至關(guān)重要的問題。法國Microwave Vision Group (以下簡稱MVG) 首席科學(xué)家Lars Foged表示,V2X技術(shù)實(shí)地通信測試已經(jīng)在全球范圍內(nèi)展開,然而,通過結(jié)合天線測量和后處理軟件模擬的方法,一些昂貴、具備風(fēng)險且冗長的測試可被取而代之。這就是接下來要討論的接近真實(shí)條件的虛擬駕駛測試技術(shù)(VDT- Virtual Drive Testing)。

  V2X技術(shù)要求完整而準(zhǔn)確的測試

  V2X技術(shù)通過使車輛與其他車輛及其環(huán)境進(jìn)行通信,提高了車輛對周圍環(huán)境的感知。它擴(kuò)展了車輛向其他車輛(V2V)、網(wǎng)絡(luò)(V2N)、行人(V2P)和基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)傳遞和收獲信息的能力。V2X技術(shù)提供更高水平的態(tài)勢感知,增強(qiáng)道路安全性和交通效率。

  美國匹茲堡近期發(fā)生的一次事故,導(dǎo)致一家提供出租車服務(wù)的公司緊急停止了在公路上測試自動駕駛汽車的項(xiàng)目。這次事故提醒人們自動駕駛技術(shù)依然處于試驗(yàn)階段,業(yè)界內(nèi)廠商依然在努力尋找確保其穩(wěn)定性的方法。

  在不久的將來,大部分汽車將成為自動駕駛。人們?nèi)绻蕾囘@項(xiàng)技術(shù),就必須確保它們使用的絕對安全。因此,汽車行業(yè)務(wù)求盡快實(shí)現(xiàn)完整而準(zhǔn)確的無線連接測試,包括V2X通信測試。

  天線:與眾不同的傳感器!

  V2X技術(shù)依賴于超快響應(yīng)和可靠的無線連接,而這又取決于敏捷和高端精密的天線。

  實(shí)際上,汽車無線連接測試目前仍處于初級階段。汽車制造商一直將天線,包括雷達(dá),視為與錄制視頻的攝像機(jī)一樣的配件:在車輛設(shè)計工作最后階段,只需要購買并安裝即可。隨著半自動或全自動駕駛汽車的出現(xiàn),制造商開始認(rèn)識到在車輛設(shè)計初期便對所采用的天線進(jìn)行測試是不可或缺的關(guān)鍵步驟。

  為什么要在設(shè)計之初便進(jìn)行測試?在安裝上汽車前,天線會因環(huán)境變化而產(chǎn)生性能的改變,換句話說,同一天線安裝在即便略微不同的位置,將產(chǎn)生不同的測試結(jié)果,因?yàn)樘炀€的性能很大程度上取決于其所在的直接環(huán)境。由此可見,小至汽車的某特定部分、大至整個汽車上測試天線的重要性。

  向虛擬駕駛測試的道路前行

  長期以來,無線連接通信主要通過靜態(tài)傳輸波束來實(shí)現(xiàn)。如今,V2X通信使用5G,采用靈活的相控陣天線,通過自適應(yīng)波束傳達(dá)超可靠和快捷的信息。因此,天線不僅需要安裝在車輛上測試,同時應(yīng)該在“動態(tài)”環(huán)境中進(jìn)行測試 ,比如實(shí)際的路況,以便驗(yàn)證波束和接收鏈的適應(yīng)性。這便是“虛擬駕駛測試”。當(dāng)前業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)有兩方面:

  ?      確認(rèn)安裝在車輛上的天線可在參考環(huán)境中運(yùn)作

  ?      提供創(chuàng)建虛擬測試環(huán)境的能力,以模擬汽車如何與復(fù)雜環(huán)境中的其他汽車進(jìn)行互動

  如果車輛的數(shù)字天線模型可用,最新的軟件研發(fā)將允許真實(shí)的模擬。然而,到目前為止,如果天線是由第三方廠商開發(fā)出來,天線建模通常是非常復(fù)雜并且是機(jī)密,數(shù)字天線模型很難取得。好消息是,目前,通過天線測量可以創(chuàng)建精確的數(shù)值模型,從而在車輛上利用其局部環(huán)境測量天線,并在模擬軟件的后處理中直接集成這些測量的結(jié)果。這是汽車行業(yè)翹首以待的技術(shù)突破。

  如此一來,天線測試工程師便可創(chuàng)建虛擬駕駛情形:一旦測得天線的實(shí)際性能,就可以模擬搭載天線的整個車輛如何與復(fù)雜環(huán)境中的其他車輛、行人或基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行互動。V2X技術(shù)測試可以根據(jù)不同的參數(shù)進(jìn)行模擬,例如不同的路面(柏油路、土路、濕滑路面、結(jié)冰路面、干燥路面)或國家、城市區(qū)域(市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn))。舉例來講,在瑞典,一般要求天線必須能在結(jié)冰路面上運(yùn)行良好;在意大利北部,必須在道路中的隧道和坑洞中對天線性能進(jìn)行測試;進(jìn)一步說,在意大利運(yùn)行良好的天線在中國可能又是另一番表現(xiàn)。

  MVG認(rèn)為,汽車行業(yè)需要的是模擬真實(shí)環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)化測試。毫無疑問,V2X測試必須在適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ōh(huán)境的限制下具備可重復(fù)性,以便傳播通道可以編碼、標(biāo)準(zhǔn)化和個性化:MVG將模擬與測量合二為一的解決方案完美地滿足了這一需求,并將支持5G時代自動駕駛汽車的開發(fā)。虛擬駕駛測試代表了一項(xiàng)重大突破,將加速自動駕駛汽車的推出,同時限制測試風(fēng)險。

  媒體聯(lián)系:

  如您需要了解MVG的其他相關(guān)信息,敬請聯(lián)絡(luò)melody.wen@teamlewis.com

  關(guān)于法國MVG

  法國Microwave Vision Group是全球領(lǐng)先的天線測試測量系統(tǒng)、射頻安全設(shè)備和電磁兼容的制造生產(chǎn)廠商。其源頭企業(yè)SATIMO公司最早于1986年創(chuàng)建于法國,隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)展,MVG集團(tuán)于2008年正式成立,旗下包括SATIMO, ORBIT/FR, AEMI 和Rainford四家公司四大工業(yè)企業(yè)。集團(tuán)在全球擁有七個研發(fā)生產(chǎn)基地:設(shè)在中東地區(qū)的工廠專業(yè)生產(chǎn)定位系統(tǒng),在歐洲的五個工廠分別負(fù)責(zé)天線,探測陣列,暗室及測試測量系統(tǒng)的生產(chǎn),而在美國的工廠專業(yè)負(fù)責(zé)生產(chǎn)吸波材料。MVG集團(tuán)2004年進(jìn)入中國,為支持中國本地市場的發(fā)展,集團(tuán)在香港設(shè)有子公司Microwave Vision AMS。2017年10月在深圳成立國內(nèi)首家子公司: MVG China - 偉睿科技(深圳)有限公司。集團(tuán)專業(yè)的項(xiàng)目和技術(shù)團(tuán)隊(duì)遍布中國北京、上海、廣州、深圳和西安各地,為中國客戶提供一體化的項(xiàng)目設(shè)計、實(shí)施和管理服務(wù)。


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