概述

世界知名的模擬與驗證方案廠商dSPACE借助GNSS模擬器實現了一套基于GNSS的駕駛功能HIL仿真系統，該系統可以用于自動駕駛、車聯網、智能座艙等各類汽車行業應用，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的整個創新鏈。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、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星支持的車輛位置檢測能力。

但是不同GNSS系統的可用性各不相同，并且全球導航衛星系統（GNSS）信號的質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健性和適用性，需要借助更為穩定且性能優秀的GNSS模擬器。

方案構成

整個系統由以下部分組成：

●HIL模擬器：具有汽車仿真模型（ASM）的HIL系統，用于模擬車輛和交通

●GNSS blockset：用于控制全球導航衛星系統（GNSS）信號發生器的專用 GNSS 模擬器接口模塊組

●GNSS模擬器GSG-8 GEN2：根據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據

●汽車仿真模型（ASM）：ASM是一個用于模擬內燃機、車輛動力學、電氣元件和交通環境的工具套件。開放式Simulink模型用于基于模型的功能開發以及硬件在環（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信息，將這些信息實時傳輸給GNSS模擬器，并將其仿真出來，經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待測件的仿真數據（右側），并觀測定位誤差與仿真位置等。仿真過程中，實時監測GNSS模擬器與待測件的交互數據，分析定位誤差、對比仿真位置與實際位置，實現對性能的精準評估。

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，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，為其優化和改進提供有力的數據支撐。

成效

借助GNSS模擬器，可以完成高性能的地理位置與衛星信號的模擬，將GNSS信號發生器集成到仿真環境中并連接到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模型中進行參數化，然后選擇所需的GNSS場景，例如特定的衛星星座（GPS、伽利略、格洛納斯、北斗等）和信號衰減，在執行測試時，HIL模擬器不斷將車輛的位置數據發送到信號發生器，信號發生器根據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