雷达场景仿真器加速全自动驾驶落地的步伐

　　自动驾驶正逐渐成为业内人士及消费者对未来汽车的一个普遍共识，智能化、网联化的技术演进也在将这一趋势推进为现实。人们可以有这样美好的愿景：未来汽车可以成为第三生活空间，驾驶员不需要将所有的精力放在“开车”这件事情上。

　　除了解放驾驶员的双手和大脑，据美国交通部研究人员估计，自动驾驶汽车通过避免人为错误导致的事故，最高可以将交通事故的死亡人数降低94%。然而，要让汽车从目前的L2+/L3 级提升到完全自动驾驶的L5级，还有非常长的一段路要走。

　　汽车要变得更加智能，首先需要丰富的视野来收集外界信息，毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器就相当于汽车的“眼睛”和“耳朵”。此外，如今的网联技术可以拓展传感器的边界，获取更大范围的交通场景及补充传感器的一些局限。在信息收集完毕之后，还需要强大的计算单元搭载自动驾驶的软件模块去整合信息，并做出相应的决策甚至预判，完成真正的自动驾驶。

　　随着自动驾驶的等级不断被推进，新技术和新传感器被引入到汽车的应用中，传感器的测试也变得举足轻重。有研究表明，要实现完全自动驾驶，需要上亿甚至上百亿英里的测试里程才能充分检验自动驾驶的性能，这需要大量的资源和时间投入，对整个测试环节都是非常大的考验。如何解决这一问题？雷达场景仿真器或是一种解法。

　　现有雷达仿真测试的局限性

　　据悉，目前业内对于高级辅助驾驶（ADAS）及自动驾驶（AD）系统的测试普遍采用的测试方式有两种：一种是基于软件仿真去做模拟测试，另一种是应用车载雷达进行实际道路测试。然而，这两种测试都有相应的局限性。

　　当前的传感器和控制模块是在具有软件在环测试功能的仿真环境中进行测试的。尽管软件仿真的测试效率非常高，但只适用于算法前期的迭代阶段，因为与实际道路测试之间存在鸿沟，无法完全重现现实情况以及可能出现不完美的传感器响应。

　　随着测试进行到中后期，算法相对比较完善，这时候就需要引入更多真实世界的条件进行相应的道路测试，在真实条件下训练先进驾驶辅助系统（ADAS）/自动驾驶（AV）算法。然而，实际情况下，就算是真实的道路测试，在很多情况下都是在封闭的测试场中进行的，很少有极端的交通状况出现——例如有车横穿马路、行人逆行等，而如果算法没有经过正确训练，它们可能会做出意外决策，危及驾乘人员以及行人安全。

　　要填补当前测试和实际需求之间的鸿沟，则需要采用全新的雷达传感器测试方法——不是仿真目标物体，而是仿真完整的交通场景。通过在实验室中执行全场景仿真，OEM能够任意组合各种可重复的复杂场景、高密度（静止或运动）目标、环境特征，甚至是小概率的极端交通状况，尽早测试更多驾驶场景。

　　雷达场景仿真器推进自动驾驶进程

　　在上述背景下，是德科技推出雷达场景仿真器——结合使用几百个微型射频（RF）前端构成一个可扩展的仿真屏幕，可呈现最多512个目标，距离最近可达到1.5米。“这款雷达场景仿真器的终极目标就是让测试工程师在实验室就能模拟出贴近真实道路的场景，可以加快测试速度。”是德科技汽车与新能源事业部大中华区业务拓展经理祝晓悦告诉我们。

　　成功打造雷达场景仿真器需要在两项关键技术上取得突破性进展：一项是专用的微型射频前端，每个前端均自带天线，8个这样的射频前端集成到一块电路板上；此外，需要64块电路板呈半圆形阵列排列，构成仿真屏幕。在这些技术的加持下，该雷达场景仿真器拥有更宽广的视野、可以测试复杂的真实环境、可显著提高ADAS/AD算法学习速度并且可以提高场景分辨率。

　　“该雷达场景仿真器本身的硬件能力非常强大，但其最终还是在实验室里进行测试的，因此软件部分也不能忽视。以往是通过直接注入真值的方式给软件导入数据，现在我们用这一强大的工具将场景里复杂的目标信息通过实际的雷达回波信号发给传感器，让传感器自行对复杂场景进行计算，验证其极限在哪里，最终加速整个算法的迭代以推进自动驾驶的进程。” 祝晓悦告诉我们。

　　顺应多传感器融合趋势

　　自动驾驶的最终场景里面可能会涉及到摄像头、网联技术、激光雷达等，虽然现在各类传感器的功能越来越强大，但其在某些特殊场景下仍然存在一些局限性，多传感器的融合是未来的趋势。

　　是德科技汽车与新能源事业部大中华区业务经理马健锐告诉我们，新发布的这款雷达场景仿真器虽然是一个单品，但其系是德科技自动驾驶仿真平台（ADE）中的一个组件。该平台由是德科技、IPG Automotive和Nordsys通过多年合作共同打造。ADE平台通过渲染预先定义的使用场景，为车载传感器和子系统――例如全球卫星导航系统（GNSS）、车联网（V2X）、摄像头和雷达――提供时间同步输入，以此训练ADAS和AD软件。

　　“在市场落地方面，是德科技和雷诺有一些公开的合作，通过该款雷达场景仿真器帮助他们实现了ADAS/AD的功能升级，使其提升了效率、节省了测试时间，因此受到了非常大的认可。自动驾驶在中国市场也非常火热，自动驾驶的方案商、头部主机厂商都有相应需求，我们也正在积极推进中。”采访尾声，祝晓悦分享道。