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虚拟仿真测试:是什么

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 本系列尝试从是什么、为什么、用什么测、怎么测和谁来测等方面来介绍什么是自动驾驶虚拟仿真测试。这是第一篇。        


01

引子


说到仿真测试大家可能会觉得陌生,不过其原理其实已经被广泛采用。


比如李雷想要开车从北京去上海,但是不知道需要多长时间,于是他做了这样的估算:


北京到上海距离s=1200km,开车时速v=120km/h,那么需要的时间为t=s/v=10h;考虑到不是全程高速、中间可能会休息,假设平均时速v’=80km/h会更合理,于是需要的时间为t=s/v’=15h。


通过这个例子,我们可以体会到两点:


一、仿真即是通过一组公式模仿真实世界,或者说使用一个数学模型简化替代真实世界;


二、数学模型的复杂度越高,计算结果与真实世界越相近,但是建模难度越高、计算速度越慢。


02

自动驾驶仿真测试的不同手段


我们首先考虑真实世界的情况,自动驾驶汽车在开放道路进行测试时,可以用下图来表示:



自动驾驶车辆主要由传感器、控制器和执行器构成(这里主要是指自动驾驶部分,车身、底盘等传统车辆部分暂且不提),驾驶员驾驶车辆在不同的道路、交通和天气环境下接受测试。当然高级别的自动驾驶不需要驾驶员,所以图中用虚线表示。


当在仿真环境中模拟其中的不同部分时,可以得到仿真测试的不同手段。列举如下表所示:


注:后面会有一篇详细介绍不同仿真测试手段区别,敬请关注。


03

不同仿真测试手段的选择


经常会有人遇到要不要做HIL、要不要买个视频暗箱、要不要买个驾驶模拟器等等疑问,这时建议先自问自答这样一个问题:我们准备测试的被测对象是什么?


如果被测对象仅仅是开发阶段的算法,那只使用MIL/SIL就可以;如果被测对象是要在实车使用的控制器,那可能需要一套HIL设备提前进行测试、提前发现问题。如果不采用视频暗箱、雷达回波模拟器等设备就不能实现测试闭环,那此类传感器信号仿真设备也是需要的。


诸如此类,如果能时刻谨记被测对象是什么和测试目的是什么,应该对选择仿真测试手段有很大帮助。


关键词:自动驾驶, 虚拟仿真测试,simulation,virtual test,mil,sil,hil


来源:孙工自动驾驶
汽车自动驾驶控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-22
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孙工自动驾驶
硕士 专注自动驾驶仿真测试
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