《智能网联汽车整车综合测试》课件 情境三 任务十三 模拟仿真测试环境检查

任务十三模拟仿真测试环境检查智能网联汽车整车综合测试某国产自主品牌汽车整车试验部1.模拟仿真系统硬件组成是什么？2.模拟仿真软件系统安装与调试方法是什么？主任试验工程师李工、实习试验技师小石在本轮国产自主品牌汽车整车测试中，实习试验技师小石从进入部门起就发现自己的师傅李工一直在忙碌地操作着计算机，屏幕中一台汽车正在各种道路场景中行驶。小石一直认为整车综合测试工作应该总是在实际测试场地进行，因此感到非常好奇。李工发现了小石的困惑，向小石说道：“项目开始到现在，我负责的这台样车可比那些实车测试的同事所负责的样车多跑了10倍的测试里程。因为我对车辆进行的是模拟仿真测试。”下面，请随小石一起，开启使用模拟仿真技术对智能网联汽车进行测试的学习之旅吧。能按照车辆模拟仿真测试技术要求，全面掌握模拟仿真系统硬件组成，正确完成系统硬件检查。能按照车辆模拟仿真测试技术要求，了解模拟仿真软件系统安装与调试方法，正确完成软件系统准备工作。模拟仿真测试定义与特点汽车模拟仿真测试（AutomotiveSimulationTesting）是一类以计算机为工具，基于计算机模拟仿真技术，模拟车辆在开放道路或封闭试验场测试行驶的车辆开发与测试技术手段。硬件检查模拟仿真测试1模拟仿真测试2硬件检查汽车智能驾驶模拟仿真测试主要具有以下特点：1）便于进行道路交通事故的模拟。实车测试时，在封闭测试场对潜在道路交通事故的设置存在危险性和复现难度；在开发道路测试中测试车辆智能驾驶系统应对潜在道路交通事故需要漫长的测试周期，承担巨大的人身安全与财产损失风险。2）可应用多种测试场景和获取巨大数据资源。智能驾驶模拟仿真测试系统一般都具有内容丰富、还原逼真、数量巨大的虚拟测试场景，可进行各种工况下的测试任务，满足全天候、全工况的各级别自动驾驶需要，相对实车测试具有巨大的效率优势。此外，模拟仿真测试技术还具有可便捷、自动地调整试验参数，自动进行测试评价和结果记录的优点。硬件检查模拟仿真测试分类汽车模拟仿真测试主要类型有硬件检查汽车模拟仿真测试模型在环测试（MIL）软/硬件在环测试（SIL/HIL)车辆在环测试（VIL）驾驶员在环测试（DIL）模拟仿真测试分类1）模型在环测试（MIL）全部使用模拟仿真系统中包括车辆、道路等各种数学模型进行车辆行驶模拟，该方法大量应用于智能驾驶系统各类算法的测试环节。2）软/硬件在环测试（SIL/HIL）。软件在环测试（SIL）是将已经成型的控制单元（ECU）接入模拟仿真系统的测试方法。硬件在环（HIL）测试是将真实的物理硬件或车辆零部件接入模拟仿真系统的测试方法。硬件检查模拟仿真测试分类3）车辆在环测试（VIL），是将实车引入到模拟仿真测试系统中代替原先的车辆数学模型以提高仿真测试的可信度的测试方法。4）驾驶员在环测试（DIL），又称为人在回路仿真，是一种基于驾驶员和硬件在环的实时仿真技术，结合驾驶员的实际操作行为，模拟车辆在智能系统工作下的行驶表现。驾驶员在环仿真使用驾驶模拟器结合模拟仿真系统进行。硬件检查模拟仿真测试分类硬件检查模型在环测试系统硬件配置车辆模拟仿真测试系统运行基于精确的物理模型、复杂的数值计算和高逼真的图形渲染的三者结合，计算机需要较高硬件配置。由显示器、电脑主机、键盘和鼠标组成。电脑主机中安装有处理器、硬盘、显卡、内存、电源、声卡、主板等硬件。硬件检查典型的模拟仿真系统模型在环测试系统硬件配置对于模拟仿真系统，显示器、处理器、硬盘、内存、显卡是关键配置，需达到系统提出的性能要求。某专业汽车自动驾驶模拟仿真测试系统硬件配置需求如下表硬件检查硬件配置对比模型在环测试系统硬件配置1）计算机显示器在车辆模拟仿真测试系统中用于显示交互界面，进行参数设置，监视车辆运行情况。车辆模拟仿真测试系统窗口一般同时显示多个参数设置面板和车辆运行主画面，因此对于显示器的主要性能要求是显示器屏幕的尺寸。显示器屏幕的尺寸单位为英寸，是显示器屏幕对角线的尺寸。模拟仿真测试系统需要在显示界面上进行数量众多的参数设置和测试结果曲线分析，因此对显示器的分辨率也有要求。显示器的分辨率由像素点在长、宽两个方向上的数量表示，例如2560×1440，该显示器又被称为2K显示器。硬件检查模型在环测试系统硬件配置2）中央处理器，即计算机CPU，在车辆模拟仿真测试系统中对系统运算速度有决定性影响。配置表中的中央处理器参数主要是品牌型号。根据品牌型号，可以查到该CPU的内核数、线程数、中央处理器基本频率等参数，这几项数值越高表明该CPU计算能力越强。硬件检查模型在环测试系统硬件配置3）硬盘是车辆模拟仿真测试系统重要的存储介质，用于安装测试系统并存储测试结果数据。硬盘主要有固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）两种。机械硬盘是传统硬盘，内部有磁盘，通过磁盘的高速旋转，并使用相应的磁头读取或存储数据。固态硬盘是由多个闪存芯片加主控及缓存组成的阵列式存储设备，属于以固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。固态硬盘是以半导体状态作为记忆介质，机械硬盘是以磁作为记忆介质。固态硬盘在读写速度上远超机械硬盘。硬件检查模型在环测试系统硬件配置在车辆模拟仿真测试系统中，一般推荐采用混合硬盘，即机械硬盘与固态硬盘的结合体。系统安装在固态硬盘中以提升计算机的整体性能，其他数据则存储在机械硬盘中，降低系统成本。“512GSSD+1TBHDD”配置意为512GB容量的固态硬盘和1TB容量的机械硬盘。硬件检查模型在环测试系统硬件配置4）内存。内存（RAM）也称内存储器和主存储器，用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换数据。内存性能对计算机整体运行快慢有重要影响。内存的主要参数为容量，该数值越大，证明内存性能越好。硬件检查模型在环测试系统硬件配置5）显卡全称为显示接口卡，又称显示适配器，显卡安装在计算机主板上，其作用是将计算机的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还具有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度，影响车辆模拟仿真测试系统的运行效率。显卡在配置表中一般以品牌、型号和显存大小的形式给出。在显卡核心性能充足的情况下，显存容量是主要影响因素。硬件检查硬件配置检查方法显示器尺寸及分辨率信息可以通过查看显示器操作手册，或者通过按下显示器设置按键，切换到显示器的显示信息相关页面查看显示器型号、当前分辨率等信息，如图所示，再通过查到的显示器型号，在互联网上查询该显示器的参数信息。在某些品牌中，显示器型号本身含有尺寸信息，在本例中该显示器尺寸即为23英寸。硬件检查显示器信息显示器参数检查硬件配置检查方法在Windows计算机操作系统上，硬件配置检查方法是右键点选“此电脑”，选择“属性”。在“系统”下的设备规格列表查看。硬件检查处理器与内存查看操作途径处理器与内存查看界面处理器与内存参数检查硬件配置检查方法在系统中打开“设备管理器”窗口，点选“显示适配器”，查看显卡型号。硬件检查显卡型号查看界面显卡参数检查硬件配置检查方法电脑中硬盘型号可以通过“设备管理器”窗口中的“磁盘驱动器”进行查看。硬盘容量及使用情况可通过操作系统中“此电脑”，对“设备和驱动器”进行逐盘检查。硬件检查硬盘参数检查硬盘参数检查窗口自愿组队法•每5人一组，学生自愿组建团队•组内推选出组长硬件检查•小组成员轮流对任务书进行填写。•讨论过程中将相关工作内容填入表格。

硬件检查测试软件硬件配置需求查询测试主机硬件配置检查硬件检查根据整车测试任务书对各项信息进行确认讨论测试任务策划方案，将工作内容记录在表。硬件检查具备智能网联汽车测试功能的模拟仿真测试平台实训服装纸、笔测试软件产品手册主机操作手册硬件检查注意工具跌落砸伤注意磕碰危险•测量结果与记录册是否一致•平台设备完好，避免损坏硬件检查智能驾驶模拟仿真整车测试是多项先进计算机技术相结合的开发方法。该技术发展于传统汽车模拟仿真，同时有鲜明的技术特点。智能驾驶模拟仿真整车测试主要有：智能驾驶模拟仿真关键技术软件检查智能驾驶模拟仿真整车测试汽车行驶环境模拟技术智能汽车环境传感器建模技术车辆动力学建模技术一体化模拟仿真技术行驶环境不仅是影响汽车行驶安全和性能，也是影响车载环境传感器对环境检测和感知的关键因素。汽车行驶环境模拟技术的模拟对象包括道路、交通、天气和光照等，以及包括温度、湿度、气压、雨、雪、雾等在内的大气现象。智能驾驶模拟仿真关键技术软件检查环岛道路环境模拟汽车行驶环境模拟技术。智能网联汽车的环境感知系统一般有视觉传感器、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等多种环境感知传感器以及定位和无线通信设备。传感器建模技术不仅要准确模拟各种传感器的感知过程，同时还要真实再现复杂天气、地表杂波和干扰等环境因素对环境感知结果的影响。智能驾驶模拟仿真关键技术软件检查超声波雷达模拟仿真界面智能汽车环境传感器建模技术目前汽车行业中已有多款成熟的智能驾驶模拟仿真软件系统被各大车企使用。这类软件通常为面向汽车自动驾驶技术与产品研发的一体化仿真与测试平台，包括高精度车辆动力学模型、高逼真汽车行驶环境与交通模型、车载环境传感器模型和丰富的测试场景等，以及面向汽车自动驾驶软硬件开发的场景及交通流构建、车辆建模、环境传感器构建、虚拟实验台、动画与绘图等系列工具链。如图所示，具有很强的开放性与拓展性，支持第三方的二次定制化开发。该类软件使用过程中与专门的数值计算与仿真软件无缝链接，联合完成测试任务。智能驾驶模拟仿真软件功能软件检查典型智能驾驶模拟仿真软件的功能软件仿真模块又称为仿真工具链，是构建综合测试任务的若干模块。以国产模拟仿真软件PanoSim为例，该软件有测试主界面、场景编辑器、车辆编辑器、传感器编辑器、测试任务编辑、数据管理、数据后处理和图表绘制等仿真模块，并包括各类丰富且高逼真的车辆、驾驶员、交通流模型、交通干扰模型及传感器模型。软件仿真工具模块软件检查1）测试主界面测试主界面为软件的基本界面，用于创建和定义测试任务，可选择并设置测试场景与测试车辆，可设置测试条件和工况，如道路、交通流模型和天气，可设置驾驶与仿真参数，自动产生软件仿真模型，并进行仿真功能验证等。2）场景编辑器场景编辑器用于创建或编辑仿真实验所需三维数字虚拟场景，包括道路和道路网络结构高精度地图数据导入、道路路面和车道信息、地形、周边建筑和交通设施等。软件仿真工具模块软件检查3）传感器编辑器用于安装、设置各类车载传感器及预览其仿真效果，包括车载雷达、摄像头、车联网无线通信、定位、理想真值传感等。以摄像头为例，支持对车载视觉传感器（例如单孔摄像头、鱼眼摄像头、双目摄像头等）建模，并根据摄像头安装位置、姿态，以及摄像头自身的物理特性（例如焦距、视场角、横纵像素数等）模拟摄像头拍摄和图像质量等。4）车辆编辑器车辆编辑器用于创建或编辑仿真实验所用车辆及动力学模型，包括车辆外形、高精度非线性复杂动力学模型、高效简单车模型、电动汽车模型、轮胎动力学模型、传动系统和空气动力学模型等，并兼容其他商业软件的模型。软件仿真工具模块软件检查5）数据后处理和图表绘制工具实验数据后处理和图表分析工具，支持对仿真实验数据进行动画的回放、抓图与录像能够将实验各个信道数据进行组合生成图表，便于数据分析和后处理等。软件仿真工具模块软件检查智能驾驶模拟仿真综合测试软件的检查主要包含软件基本信息查看、软件安装情况检查、软件版本检查、软件基本运行检查共四个方面。软件检查内容及方法软件检查智能驾驶模拟仿真综合测试软件软件基本信息查看软件安装情况检查软件版本检查软件基本运行检查1）软件基本信息检查打开模拟仿真综合测试主机，结合技术手册，查看仿真软件名称、快捷方式图标是否与手册信息一致。2）软件安装情况检查通过双击快捷方式图标或搜索仿真软件并单击打开的方式，查看仿真软件是否可以正常打开，无计算机报错、闪退、打开时间一般不应超过10秒。软件检查内容及方法软件检查3）软件版本检查根据技术手册，查看仿真软件版本信息，与技术手册信息进行对照，确认系统所安装软件为正确版本。4）软件基本运行检查查看仿真软件主界面，根据技术手册，将界面中的区域与技术手册中的介绍相对应。检查各功能区块是否显示完整，按照技术手册，在主界面进行简单操作，检查系统反应是否正常。软件检查内容及方法软件检查•两名同学负责安全性检查。•两名同学负责记录。•一名同学负责整体检查。

软件检查仿真软件检查软件检查实训汽车正确放置。检查结果记录及问题记录。

软件检查具备智能网联汽车测试功能的模拟仿真测试平台实训服装纸、笔测试软件产品手册主机操作手册软件检查防止磕碰