助力dSPACE实现基于GNSS的驾驶功能的HIL仿真 ，加速自动驾驶测试革命！

概述

世界知名的模拟与验证方案厂商dSPACE借助GNSS模拟器实现了一套基于GNSS的驾驶功能HIL仿真系统，该系统可以用于自动驾驶、车联网、智能座舱等各类汽车行业应用，并具备极大的灵活性与多功能，适用于各类复杂场景测试。

关于dSPACE

dSPACE是一个在模拟和验证领域有着全球影响力的公司，也是航空航天和国防领域的创新领导者。dSPACE提供了一系列的模拟和验证解决方案，涵盖了从初始想法到支持系列生产的整个创新链。dSPACE的模拟和验证解决方案可以应用于自动驾驶、电动汽车、电机、电池系统、燃料电池、功率电子元件、充电基础设施等领域。dSPACE还提供了不同类型的模拟模型，支持从功能设计到ECU测试的所有开发阶段。

方案介绍

GNSS信号对于自动驾驶的重要性在于它可以提供精确、可用和可靠的定位解决方案，无论是V2X通信还是自动驾驶功能测试等许多应用都需要卫星支持的车辆位置检测能力。

但是不同GNSS系统的可用性各不相同，并且全球导航卫星系统（GNSS）信号的质量容易受到各类地形影响（如峡谷，密集城市，立交桥），此外信号可能受到无意干扰、故意干扰或恶意欺骗的影响。为了确保各种测试场景中应用程序日常使用的稳健性和适用性，需要借助更为稳定且性能优秀的GNSS模拟器。

方案构成

整个系统由以下部分组成：

●HIL模拟器：具有汽车仿真模型（ASM）的HIL系统，用于模拟车辆和交通

●GNSS blockset：用于控制全球导航卫星系统（GNSS）信号发生器的专用 GNSS 模拟器接口模块组

●GNSS模拟器GSG-8 GEN2：根据当前提供的地理位置等信息生成具有特定要求的GNSS场景，并以射频信号的形式提供车辆位置数据

●汽车仿真模型（ASM）：ASM是一个用于模拟内燃机、车辆动力学、电气元件和交通环境的工具套件。开放式Simulink模型用于基于模型的功能开发以及硬件在环（HIL）模拟器上的ECU测试

在该方案中，HIL模拟器可以指定3D路径与相关场景（右上角），可在HIL模拟器中提供给位置信息（经度、纬度、高度）、三轴速度、三轴加速度、三轴加加速度等信息（下方），并且可选的能够使用dSPACE ASM选件提供三轴角速度等姿态信息，将这些信息实时传输给GNSS模拟器，并将其仿真出来，经由射频传输给待测件。

在GNSS仿真过程中，我们可以实时观测GNSS模拟器与GNSS待测件的仿真数据（右侧），并观测定位误差与仿真位置等。仿真过程中，实时监测GNSS模拟器与待测件的交互数据，分析定位误差、对比仿真位置与实际位置，实现对性能的精准评估。

借助此方案，GNSS待测件接入到3D仿真场景的HIL模型中。通过这种方式，在HIL仿真场景内，能够较为完备地测试待测件的性能和功能。无需在实际道路上进行大量复杂的测试，就可以模拟出多样化的行驶场景和环境条件，极大地提高了测试效率，同时也能更精准地评估GNSS待测件在不同情况下的表现，为其优化和改进提供有力的数据支撑。

成效

借助GNSS模拟器，可以完成高性能的地理位置与卫星信号的模拟，将GNSS信号发生器集成到仿真环境中并连接到dSPACE汽车仿真模型（ASM）后，模块组就会选择预定义的GNSS场景并控制信号发生器。在典型的测试中，起始位置、日期、路线、车辆的驾驶操作等首先在ASM模型中进行参数化，然后选择所需的GNSS场景，例如特定的卫星星座（GPS、伽利略、格洛纳斯、北斗等）和信号衰减，在执行测试时，HIL模拟器不断将车辆的位置数据发送到信号发生器，信号发生器根据GNSS场景进行准备，并将其作为真实的射频信号提供给待测设备。

审核编辑 黄宇