概述

世界知名的模擬與驗證方案廠商dSPACE借助GNSS模擬器實現(xiàn)了一套基于GNSS的駕駛功能HIL仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用于自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、智能座艙等各類汽車行業(yè)應用，并具備極大的靈活性與多功能，適用于各類復雜場景測試。

關于dSPACE

dSPACE是一個在模擬和驗證領域有著全球影響力的公司，也是航空航天和國防領域的創(chuàng)新領導者。dSPACE提供了一系列的模擬和驗證解決方案，涵蓋了從初始想法到支持系列生產(chǎn)的整個創(chuàng)新鏈。dSPACE的模擬和驗證解決方案可以應用于自動駕駛、電動汽車、電機、電池系統(tǒng)、燃料電池、功率電子元件、充電基礎設施等領域。dSPACE還提供了不同類型的模擬模型，支持從功能設計到ECU測試的所有開發(fā)階段。

方案介紹

GNSS信號對于自動駕駛的重要性在于它可以提供精確、可用和可靠的定位解決方案，無論是V2X通信還是自動駕駛功能測試等許多應用都需要衛(wèi)星支持的車輛位置檢測能力。

但是不同GNSS系統(tǒng)的可用性各不相同，并且全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號的質(zhì)量容易受到各類地形影響（如峽谷，密集城市，立交橋），此外信號可能受到無意干擾、故意干擾或惡意欺騙的影響。為了確保各種測試場景中應用程序日常使用的穩(wěn)健性和適用性，需要借助更為穩(wěn)定且性能優(yōu)秀的GNSS模擬器。

方案構成

整個系統(tǒng)由以下部分組成：

●HIL模擬器：具有汽車仿真模型（ASM）的HIL系統(tǒng)，用于模擬車輛和交通

●GNSS blockset：用于控制全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號發(fā)生器的專用 GNSS 模擬器接口模塊組

●GNSS模擬器GSG-8 GEN2：根據(jù)當前提供的地理位置等信息生成具有特定要求的GNSS場景，并以射頻信號的形式提供車輛位置數(shù)據(jù)

●汽車仿真模型（ASM）：ASM是一個用于模擬內(nèi)燃機、車輛動力學、電氣元件和交通環(huán)境的工具套件。開放式Simulink模型用于基于模型的功能開發(fā)以及硬件在環(huán)（HIL）模擬器上的ECU測試

在該方案中，HIL模擬器可以指定3D路徑與相關場景（右上角），可在HIL模擬器中提供給位置信息（經(jīng)度、緯度、高度）、三軸速度、三軸加速度、三軸加加速度等信息（下方），并且可選的能夠使用dSPACE ASM選件提供三軸角速度等姿態(tài)信息，將這些信息實時傳輸給GNSS模擬器，并將其仿真出來，經(jīng)由射頻傳輸給待測件。

在GNSS仿真過程中，我們可以實時觀測GNSS模擬器與GNSS待測件的仿真數(shù)據(jù)（右側），并觀測定位誤差與仿真位置等。仿真過程中，實時監(jiān)測GNSS模擬器與待測件的交互數(shù)據(jù)，分析定位誤差、對比仿真位置與實際位置，實現(xiàn)對性能的精準評估。

借助此方案，GNSS待測件接入到3D仿真場景的HIL模型中。通過這種方式，在HIL仿真場景內(nèi)，能夠較為完備地測試待測件的性能和功能。無需在實際道路上進行大量復雜的測試，就可以模擬出多樣化的行駛場景和環(huán)境條件，極大地提高了測試效率，同時也能更精準地評估GNSS待測件在不同情況下的表現(xiàn)，為其優(yōu)化和改進提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

成效

借助GNSS模擬器，可以完成高性能的地理位置與衛(wèi)星信號的模擬，將GNSS信號發(fā)生器集成到仿真環(huán)境中并連接到dSPACE汽車仿真模型（ASM）后，模塊組就會選擇預定義的GNSS場景并控制信號發(fā)生器。在典型的測試中，起始位置、日期、路線、車輛的駕駛操作等首先在ASM模型中進行參數(shù)化，然后選擇所需的GNSS場景，例如特定的衛(wèi)星星座（GPS、伽利略、格洛納斯、北斗等）和信號衰減，在執(zhí)行測試時，HIL模擬器不斷將車輛的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到信號發(fā)生器，信號發(fā)生器根據(jù)GNSS場景進行準備，并將其作為真實的射頻信號提供給待測設備。

審核編輯 黃宇