eVTOL智能驾驶数据闭环解决方案 | 数据采集系统

作者 | 爱玩的小皮球

小编 | Crystal

背景

eVTOL（电动垂直起降飞行器）作为城市空中交通的核心载体，正迎来技术突破与商业化落地的关键拐点，智能驾驶系统作为保障eVTOL安全、高效飞行的核心支撑，其性能直接决定eVTOL的商业化进程与市场竞争力。目前eVTOL智能驾驶技术仍面临诸多挑战：例如低空飞行环境复杂（城市楼宇遮挡、气流扰动、风切变、鸟类干扰等）且对环境感知的全面性、实时性要求极高。eVTOL智能驾驶数据采集系统可采集低空飞行复杂环境的场景数据，包括相机、激光雷达、毫米波雷达、组合惯导、风速、温度、气压等传感器数据，为智能驾驶算法训练、飞行决策优化提供丰富的场景数据。通过持续数据驱动，解决低空复杂场景、极端气象、高密度空域等长尾问题，是推动eVTOL从实验阶段向城市载人出行、低空物流等领域规模化落地的关键手段。

eVTOL智能驾驶数据采集系统概览

北汇基于Vector CANape Kernel搭建eVTOL智能驾驶数据采集系统，用于同步采集eVTOL智能驾驶所需的相机数据、激光雷达数据、毫米波雷达数据、INS+RTK数据、飞控传感器数据以及外部环境传感器数据（例如温湿度、气压、风速等）。

图1 eVTOL智能驾驶数据采集系统

核心优势

高鲁棒性-软件核心基于Vector CANape，在数据采集领域深耕多年；且不断迭代；具有很高的鲁棒性；

高兼容性-采集软件支持部署在Linux、windows系统中，兼容x86/ARM64平台；

可扩展性-系统可通过Vector硬件扩展硬件通道，如CAN、LIN、以太网、视频通道以及温度、电压、电流、气压、风速等传感器和采集模块；

高度集成-单个硬件支持运行采集软件并提供GMSL2、CAN/CAN FD、以太网通道，满足大多数使用场景；

高性价比-CANape Kernel继承了CANape高性能记录内核，具有高灵活性和极致性价比；

高精度时间同步-支持获取GPS时间，同时支持PTP时间同步；

支持远程数据回传-支持4G/5G模块，可以将采集的数据从本地回传到实验室。

eVTOL智能驾驶数据采集系统组成

1

数采系统软件

数据采集软件采用Vector CANape Kernel；Vector CANape Kernel 是 Vector 公司推出的一款轻量化、独立运行的测量与数据记录内核，专为高性能数据采集设计，可脱离完整 CANape 桌面环境部署于目标平台，核心服务于汽车电子、智能驾驶等领域的嵌入式测量、自动化数据记录与传感器数据采集场景。

核心定位与价值

CANape Kernel 脱胎于 Vector 成熟的 CANape 测量标定工具，采用 “桌面配置 + 目标端运行” 分离模式：即先在 CANape 桌面端完成测量配置（如协议解析、信号选取、参数定义），生成配置文件；再将配置移植到目标平台（工业PC、边缘计算机、域控制器等），由 CANape Kernel 独立负责设备初始化、数据采集与数据记录，无需依赖桌面端运行。

这一设计可复用现有工作流程，同时将数据采集能力下沉到更贴近测试现场的嵌入式平台，适配分布式、跨平台的测试架构。

核心特性与能力

特性	功能描述
跨平台与架构支持	兼容 Windows/Linux 双系统，支持 x64/ARM64 架构，可部署于高端工业 PC、边缘计算机等各类硬件
轻量化与高性能	资源占用极低、启动速度快，专为高速数据记录优化，支持高达 5GB/s 的日志记录速率
全面协议与传感器支持	兼容 CAN、CAN FD、LIN、FlexRay、以太网、XCP 等汽车总线协议；支持多种智能驾驶传感器（雷达、激光雷达、视频流）数据采集，可扩展厂商自定义协议
灵活控制与集成	支持 REST API 或 CANape Mobile UI 远程控制，易集成到第三方测试系统与自动化流程
精准时间同步与数据存储	基于 PTP 实现高精度时间同步；数据以 MDF 格式存储，兼容 Vector 全系分析工具

典型应用场景

①嵌入式测量与台架测试：部署于车载数据记录仪、测试台架，长期采集车辆运行数据，适配软件定义汽车（SDV）与区域电子电气架构验证；

②智能驾驶研发：同步采集多传感器（雷达、激光雷达、摄像头）与总线数据，支撑感知算法验证与动力学测量；

③自动化数据记录：通过 REST API 接入自动化测试序列，实现无人值守的高速数据采集，适配 eVTOL / 直升机等新型载具的测试需求；

④跨平台协同测试：在 Linux 平台执行高负载数据记录，同时通过 Windows 桌面端进行配置与可视化管理，兼顾性能与便捷性。

与 CANape 桌面版的区别

CANape 桌面版是全功能集成环境，包含测量、标定、诊断、可视化等完整模块；而 CANape Kernel 是 （精简版）核心 ，仅保留数据采集与数据记录能力，无桌面界面，专注于目标平台的轻量化运行，更适合嵌入式与自动化场景。

2

数采系统主机

采用ARM64 架构的高性能主机；满足高实时、车规级、多总线接口、大带宽、高算力的要求。

计算与实时处理能力

硬件模块	参数配置	性能
CPU	18 核ARMCortexA78（车规级）	高性能车规级CPU，支持多任务、高吞吐数据处理
实时 MCU	6 核 CortexR52+	控制周期 ≤ 1ms，满足总线 / 测量高实时性要求
内存带宽	204.8GB/s	快速处理 CAN FD / 以太网 / 传感器数据流
AI 算力	最高560 TOPS	可并行运行 ADAS / 智能驾驶感知算法 + 数据记录

总线与接口

①CAN / CAN FD：多路 CAN FD 通道，可采集毫米波雷达和传感器数据；并支持 XCP / CCP 协议，可适配飞控系统总线数据采集；

②高清相机接口：多路 GMSL2相机接口，可接入多路相机，满足全方位视频数据采集需求；

③以太网：提供1G/2.5G/10G 以太网，支持 PTP 高精度时间同步，保障多传感器数据时间同步；

④通用接口：USB4、MIPI CSI、PCIe，可外接 Vector VN/VX 系列接口卡，实现硬件通道灵活扩展。

3

视频分流设备

可选用Video Standalone TAP模块对相机数据进行分流，将1个相机输入数据分流为2路输出；其中1路相机数据输出给数采主机进行视频数据采集，另一路相机数据输出给ADAS控制器；可以实现视频数据采集的同时不影响ADAS控制器功能。

①核心功能：实现视频流的无损分流、实时转发，支持GMSL2协议，可同时接入8路及以上相机视频信号，满足eVTOL多方位视觉感知的数据采集需求；

②同步特性：支持外部时间同步，与数采系统主机、传感器模块实现时间戳精准对齐，保障视觉数据与雷达、定位数据的时空一致性；

③部署优势：工业级小型化设计，抗振、宽温，适配航空测试的严苛环境，同时支持与CANape Kernel无缝对接，实现视频数据与总线数据的统一记录。

4

以太网分流设备

可选用Vector VN56XX系列设备对以太网数据进行分流采集，将以太网数据输出给数采主机进行视频数据采集的同时复制一份数据给控制器；可以实现以太网数据采集的同时不影响eVTOL智能驾驶控制器功能：

①高速传输：支持100M/1G/10G以太网速率，可采集激光雷达、毫米波雷达、INS+RTK等高速传感器的以太网数据，无带宽瓶颈；

②精准分流：实现以太网数据的双向无损分流，既保障飞行器原有以太网通信链路正常运行，又能同步采集总线数据，不干扰飞控系统正常工作；

③协议兼容：支持TCP/IP、UDP、DoIP等主流以太网协议，同时兼容PTP时间同步，可与数采系统实现精准时间对齐，保障多源数据的同步性；

④集成优势：可直接与数采系统主机、CANape Kernel软件联动，实现以太网数据与CAN/CAN FD、视频数据的统一存储与管理，简化测试系统架构。

5

环境传感器数采模块

依托CSM专业环境传感器采集模块，实现eVTOL环境传感器的模拟量、数字量信号的高精度采集；

①多类型采集：支持电压、电流、转速、扭矩、振动、温湿度、气压、风速等多类信号采集，适配eVTOL动力系统、环境监测的全维度数据需求；

②高精度采样：采样率最高支持10kHz及以上，满足飞控/动力传感器高实时性监测要求，采集精度达工业级微伏级，保障数据准确性；

③航空适配：小型化、抗振、宽温设计，可直接部署于eVTOL座舱、电机、电池等关键部位，适配飞行器的安装与运行环境；

④接口灵活：支持CAN/CAN FD、以太网等接口，可与数采系统主机无缝对接，实现模拟量信号向数字量信号的转换与统一记录，保障数据闭环。

总结

北汇信息基于Vector CANape Kernel搭建的eVTOL智能驾驶数据采集系统，在鲁棒性、兼容性、同步性、扩展性等方面具备核心优势，可实现eVTOL多类型传感器数据的同步、高速、高精度采集，依托完善的硬件配套与全流程工程服务，形成了从系统设计、集成调试到测试支持、数据闭环的完整解决方案。

同时，北汇信息也将持续加强与Vector等国际顶尖企业的合作，紧跟航空电子、智能驾驶、传感器技术的发展趋势，不断探索数采技术在eVTOL、直升机、低空物流无人机等航空载具的应用创新，打造更贴合低空经济发展需求的智能测试解决方案。#北汇信息#汽车电子测试#汽车电子#eVTOL#智能驾驶#数据采集系统#数据闭环#激光雷达#毫米波雷达#环境传感器#Vector#CANapeKernel#低空经济#传感器融合#高精度时间同步#以太网分流#适航验证#电动垂直起降飞行器