虚拟仿真技术加快智能汽车产业发展

多方跨境进入智能汽车，促进自快速发展。纵观各大汽车公司的推广节奏，宝马、特斯拉、大众、福特、一汽、上汽、威来等。计划从2021年开始布局L3及以上高级自动驾驶，L3级自动驾驶升级的第一年已经到来。
在EEVIA第九届中国电子ICT媒体论坛暨2021产业与技术展望研讨会上，NI资深汽车行业客户经理郭伟深入分析了自动驾驶测试的挑战，并解释了NI如何凭借多年在汽车测试领域的积累和平台战略构建自动驾驶测试闭环。
自动驾驶的发展趋势对测试提出了四大挑战。
随着自动驾驶进入更高的水平，自动驾驶平台将取代人脑做出驾驶决策，对算法和AI的能力要求明显提高。通过不断优化ADAS算法，可以更好地识别目标，从而提高自动驾驶汽车的安全性。自动驾驶行业的发展趋势不仅如此。为了满足海量数据处理的需要，电子电气结构也在发生变化。从原来的传感器都有ECU，到后续的中央域控制器。软件定义汽车概念的普及意味着软件将深入参与汽车开发验证。另外，目前的情况是，自动驾驶相关法律法规不完善，各厂商的场景库也不完善。

这些趋势对自动驾驶行业汽车测试的影响体现在四个方面：
一、由于被测件数量和集成度的增加，测试复杂度也随之增加。
二、随着毫米波、5G等新技术的不断引入，传感器数量不断增加，对测试系统的开放性和灵活性要求更高。
三、市场迭代加快，测试时间缩短。
四、随着整车功能的不断完善，系统的复杂度越来越高，测试的复杂度和成本也越来越高，但整车价格却在下降，迫使整车厂商和tier1改变传统的测试策略，以达到预期的盈利目标。
郭伟分析说，越靠近右边，产品阶段的测试成本越高。以前的测试策略是把更多的精力投入到右边的测试环节上。然而，随着自动驾驶水平向更高水平迈进，软件定义汽车、多传感器集成等技术提高了系统的复杂性，促进了R&D人员改变测试策略。更重要的是，测试重心向左移动。在设计和开发的初始阶段，如软件阶段，需要大量的测试。
集成在汽车中的传感器。
不同颜色的原点代表不同的传感器，扇形代表相应的传感器视角。
郭伟说:提高数据记录质量是降低整个测试成本的关键。NI推出了基于PXI平台的ADAS数据记录系统(ADASrecordsystem)。PXI机箱背板上有一条非常精确的同步总线，可以实现各种仪器之间的精确同步。NIADAS数据记录系统可以解决两大问题:一是传感器带来的高带宽要求越来越高，二是不同传感器之间的精确同步。
NIADAS数据记录系统。
虚拟仿真测试成为一种趋势，用数字双胞胎重构高保真场景。
Waymo是自动驾驶领域的领先公司，每天要做2000万英里的虚拟测试，到目前为止，已经做了150多亿英里的测试，但真实道路上的路试只有2000万英里。从数据对比可以看出，虚拟测试占99.9%左右。
虚拟仿真测试可以有效测试危险或不常见的驾驶场景。由于其灵活性，虚拟测试在自动驾驶技术的发展中发挥着重要作用。正如郭伟所说，仿真测试将成为自动驾驶测试的新趋势。
数字双胞胎技术是建立虚拟场景库的利器。数字双胞胎是指将真实场景一对一地放在虚拟环境中，形成双胞胎系统。NI最近收购了自动驾驶汽车开发的超高保真模拟软件的领导者monoDrive，使用monoDrive工具进行数字双胞胎，重构了高保真场景。monoDrive可以完全复制真实驾驶环境中的树叶、栏杆和地面上的标志图形，甚至包括天气和路面积水，还原度非常高。
进一步加持环HIL硬件。
在环HIL仿真技术中，硬件可以利用NIPXI实时控制器运行仿真模型来模拟被控对象的运行状态，并与NIFPGA模块合作，以满足更高动态特性和更高精度的模型应用要求。NI硬件在环境测试平台上具有开放的软硬件技术架构，可以减少工程师的开发时间、成本和风险。
自动驾驶测试的道路场景可以概括为:纯模拟实验，通过录制的数据回放开环，硬件在环中模拟，道路测试。这些都可以通过基于PXI的统一测试平台策略来应对。该方案的优点是基于PXI总线的解决方案，可以同时模拟不同类型的传感器信号，增加I/O的覆盖面。NI统一的平台方案将大大提高自动驾驶测试迭代的速度，降低升级成本。