上圖為車用毫米波雷達復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)組成,系統(tǒng)主要由陣面、輻射天線、饋電系統(tǒng)、仿真設(shè)備以及維護平臺等組成,用于實現(xiàn)目標(biāo)回波信號、干擾信號和環(huán)境信號等在指定空間角度的輻射模擬。
車用毫米波雷達復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng)具有高性價比、高逼真度的特點,除能夠代替完成大部分外場試驗外,還可以完成由于條件復(fù)雜而外場無法進行的特殊試驗,為雷達系統(tǒng)提供性能測試、技術(shù)驗證和成熟性評估的綜合試驗平臺。
通過對車用毫米波雷達的應(yīng)用場景進行半實物仿真和模擬,系統(tǒng)可以檢驗和評估毫米波雷達在實際道路復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作性能,驗證雷達的準(zhǔn)確性和可靠性,有利于加快ADAS系統(tǒng)的研制進度,降低研制成本,減少研制風(fēng)險以及提高研制水平。
系統(tǒng)主控與分析軟件主要由界面控制顯示以及模型分析軟件組成。軟件根據(jù)界面設(shè)置參數(shù)計算各個設(shè)備工作所需的相應(yīng)參數(shù),并將參數(shù)下發(fā)給各個設(shè)備單元。
結(jié)合車輛動力學(xué)仿真模型,車用毫米波雷達復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng)可在實驗室內(nèi)實現(xiàn)不同道路場景的模擬,仿真驗證毫米波雷達在道路測試時的各項指標(biāo)和性能;結(jié)合攝像頭和激光雷達的仿真模擬設(shè)備,可以進一步驗證整個ADAS系統(tǒng)的性能。
? 道路目標(biāo)回波模擬解決方案
道路目標(biāo)回波模擬單元的主要功能是根據(jù)接收的雷達發(fā)射信號和待仿真的目標(biāo)信息(距離、方位、運動速度、以及大小等),模擬目標(biāo)回波信號。本單元主要由天線、波導(dǎo)、多級下變頻、功率調(diào)理、多級上變頻、功率調(diào)整、基帶回波信號處理等模塊組成。本單元還可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)接入整車硬件在環(huán)(HIL)系統(tǒng),實時接收場景產(chǎn)生軟件生成的目標(biāo)參數(shù),進行目標(biāo)回波的實時仿真。
? 道路環(huán)境噪聲模擬解決方案
道路環(huán)境噪聲模擬單元的主要功能是模擬實際道路上其他電子設(shè)備的輻射信號,如ETC設(shè)備,民用通信設(shè)備,道路監(jiān)測設(shè)備,其他車輛安裝的電子設(shè)備等,外部電子設(shè)備的電磁輻射會對雷達產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾,從而影響雷達的工作性能。本單元主要通過模擬實際道路上常見的電磁信號,檢驗毫米波雷達在復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作性能,以及對其他電子信號的電磁兼容能力。
? 同頻雷達干擾模擬解決方案
同頻雷達干擾模擬單元的主要功能是仿真多部不同型號,不同品牌的毫米波雷達在同一區(qū)域內(nèi)工作時相互之間的影響和干擾。車用毫米波雷達主要工作在24-24.5G,76-81G兩個頻段內(nèi),隨著毫米波雷達的裝車量增大,將面臨在局部區(qū)域內(nèi)或某頻段內(nèi)的頻譜占用率過高的情況,如停車場,道路堵車等場景,這必然會導(dǎo)致雷達回波信噪比下降,檢測性能下降。本單元可以模擬工作在同一頻段,不同型號,不同廠商的雷達信號,可以定制模擬不同數(shù)量的雷達產(chǎn)品,對待測雷達的抗干擾性能進行定量評估,檢驗不同型號雷達在高頻譜占用率情況下的工作能力。
? 蓄意壓制干擾模擬解決方案
蓄意壓制干擾模擬單元的主要功能是模擬毫米波雷達處于蓄意壓制干擾情況下的工作性能,當(dāng)外部電磁環(huán)境特別惡劣,雷達工作頻段被干擾設(shè)備大功率占據(jù)時,雷達的抗干擾能力尤其重要。本單元可以模擬雷達在遇到大功率信號壓制干擾時的工作性能,可以定量測試?yán)走_對干擾的抑制能力。上圖為某商用雷達在大功率信號干擾時,出現(xiàn)目標(biāo)檢測錯誤和虛假目標(biāo)大量出現(xiàn)的現(xiàn)象,雷達功能基本喪失。
? 蓄意欺騙干擾模擬解決方案
蓄意欺騙干擾模擬單元的主要功能是模擬毫米波雷達在遭遇蓄意欺騙干擾時的抗干擾能力。上圖為某雷達遇到蓄意欺騙干擾前后的結(jié)果比較,當(dāng)雷達遭遇蓄意欺騙干擾時,雷達檢測結(jié)果與正常使用時并沒有區(qū)別,雷達難以意識到自身是否受到干擾,但通過對目標(biāo)的運行軌跡、幅度大小等綜合判斷,可以對欺騙干擾進行去除。
應(yīng)用領(lǐng)域
車用毫米波雷達復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng)是經(jīng)緯恒潤憑借豐富的雷達射頻經(jīng)驗以及在汽車電子咨詢服務(wù)等方面的專業(yè)實力的綜合研發(fā)成果。目前,該系統(tǒng)可應(yīng)用檢驗車用毫米波雷達在真實復(fù)雜電磁環(huán)境下的ADAS系統(tǒng)仿真與測試等方面,為實現(xiàn)汽車安全駕駛和智能駕駛提供有力的技術(shù)支持。