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无人车硬件在环虚拟测试系统设计与验证

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为了解决在验证无人车的智能行为时,实地道路测试中面临的诸多问题,如费时、经济性差、道路环境要求高,以及易受天气环境的影响等.通过设计无人车硬件在环虚拟测试系统以及虚拟现实的方式对无人车的智能行为进行测试,该系统包括虚拟交通环境、道路模拟、车辆动力学以及模拟车载传感器的感知4个部分,可满足在无人车测试时对不同的交通状况、不同车型、不同传感器的测试需求.在虚拟交通环境部分提出了动态场景的自动触发机制,可适用于虚拟场景内所有动态运动目标的触发;在车辆动力学部分,设计了 2个车辆模型通过在实时系统中的接口映射方案,解决了场景软件中车辆模型自由度少、车辆模型精度差等问题;在模拟传感器感知部分,提出了2种激励信号方案,一方面解决了因传感器目标模拟系统的物理因素导致的不足,另一方面也更好地适应复杂场景下车辆算法测试.通过该系统设计的一个虚拟测试场景,在场景中验证动态场景的自动触发机制,通过配置某待测实车的车辆动力学模型,在该虚拟测试场景中测试待测实车整车控制器的自适应巡航功能.研究结果表明:自动触发机制可准点触发虚拟目标车辆运动,待测实车整车控制器的自适应巡航能力良好,在低速场景中跟车距离稳定在40 m左右;此外系统存在一定程度的机械延迟,对系统不同激励信号方式的应用研究表明,在坡度与弯道场景中黑盒模拟法存在一定的不足.该系统可完成无人车硬件在环的虚拟测试.
Design and verification of virtual test system for unmanned vehicle hardware-in-the-loop

李登峰、秦风、王文威、许辉、刘嘉琪

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长安大学电子与控制工程学院,陕西西安710064

长安大学陕西省车辆网与智能汽车测试技术工程中心,陕西西安710064

长安大学信息工程学院,陕西西安710064

汽车工程 无人车 硬件在环 虚拟测试 车辆动力学 智能

国家重点研发计划项目陕西省重点研发计划项目

2018YFB01051042018ZDCXL-GY-05-02

2021

10.19721/j.cnki.1671-8879.2021.01.012

长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.011
ISSN：1671-8879
年,卷(期)：2021.41(1)
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