自動駕駛汽車時代：天線測量與模擬比任何時候都來得關(guān)鍵

前言

自動駕駛汽車和互聯(lián)汽車的出現(xiàn)對無線連接測試領(lǐng)域提出了更高要求，尤其是汽車產(chǎn)業(yè)正在推行的汽車到萬物（V2X）技術(shù)。這項前沿技術(shù)將允許車輛之間實現(xiàn)互通，且掌握周邊真實的路況，從而確保最佳的行車安全。如何在自動駕駛汽車投放市場之前確保V2X技術(shù)絕對可靠，是一個至關(guān)重要的問題。法國Microwave Vision Group （以下簡稱MVG） 首席科學(xué)家Lars Foged表示，V2X技術(shù)實地通信測試已經(jīng)在全球范圍內(nèi)展開，然而，通過結(jié)合天線測量和后處理軟件模擬的方法，一些昂貴、具備風(fēng)險且冗長的測試可被取而代之。這就是接下來要討論的接近真實條件的虛擬駕駛測試技術(shù)（VDT- Virtual Drive Testing）。

V2X技術(shù)要求完整而準(zhǔn)確的測試

V2X技術(shù)通過使車輛與其他車輛及其環(huán)境進(jìn)行通信，提高了車輛對周圍環(huán)境的感知。它擴展了車輛向其他車輛（V2V）、網(wǎng)絡(luò)（V2N）、行人（V2P）和基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）傳遞和收獲信息的能力。V2X技術(shù)提供更高水平的態(tài)勢感知，增強道路安全性和交通效率。

美國匹茲堡近期發(fā)生的一次事故，導(dǎo)致一家提供出租車服務(wù)的公司緊急停止了在公路上測試自動駕駛汽車的項目。這次事故提醒人們自動駕駛技術(shù)依然處于試驗階段，業(yè)界內(nèi)廠商依然在努力尋找確保其穩(wěn)定性的方法。

在不久的將來，大部分汽車將成為自動駕駛。人們?nèi)绻蕾囘@項技術(shù)，就必須確保它們使用的絕對安全。因此，汽車行業(yè)務(wù)求盡快實現(xiàn)完整而準(zhǔn)確的無線連接測試，包括V2X通信測試。

天線：與眾不同的傳感器！

V2X技術(shù)依賴于超快響應(yīng)和可靠的無線連接，而這又取決于敏捷和高端精密的天線。

實際上，汽車無線連接測試目前仍處于初級階段。汽車制造商一直將天線，包括雷達(dá)，視為與錄制視頻的攝像機一樣的配件：在車輛設(shè)計工作最后階段，只需要購買并安裝即可。隨著半自動或全自動駕駛汽車的出現(xiàn)，制造商開始認(rèn)識到在車輛設(shè)計初期便對所采用的天線進(jìn)行測試是不可或缺的關(guān)鍵步驟。

為什么要在設(shè)計之初便進(jìn)行測試？在安裝上汽車前，天線會因環(huán)境變化而產(chǎn)生性能的改變，換句話說，同一天線安裝在即便略微不同的位置，將產(chǎn)生不同的測試結(jié)果，因為天線的性能很大程度上取決于其所在的直接環(huán)境。由此可見，小至汽車的某特定部分、大至整個汽車上測試天線的重要性。

向虛擬駕駛測試的道路前行

長期以來，無線連接通信主要通過靜態(tài)傳輸波束來實現(xiàn)。如今，V2X通信使用5G，采用靈活的相控陣天線，通過自適應(yīng)波束傳達(dá)超可靠和快捷的信息。因此，天線不僅需要安裝在車輛上測試，同時應(yīng)該在“動態(tài)”環(huán)境中進(jìn)行測試 ，比如實際的路況，以便驗證波束和接收鏈的適應(yīng)性。這便是“虛擬駕駛測試”。當(dāng)前業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)有兩方面：

? 確認(rèn)安裝在車輛上的天線可在參考環(huán)境中運作

? 提供創(chuàng)建虛擬測試環(huán)境的能力，以模擬汽車如何與復(fù)雜環(huán)境中的其他汽車進(jìn)行互動

如果車輛的數(shù)字天線模型可用，最新的軟件研發(fā)將允許真實的模擬。然而，到目前為止，如果天線是由第三方廠商開發(fā)出來，天線建模通常是非常復(fù)雜并且是機密，數(shù)字天線模型很難取得。好消息是，目前，通過天線測量可以創(chuàng)建精確的數(shù)值模型，從而在車輛上利用其局部環(huán)境測量天線，并在模擬軟件的后處理中直接集成這些測量的結(jié)果。這是汽車行業(yè)翹首以待的技術(shù)突破。

如此一來，天線測試工程師便可創(chuàng)建虛擬駕駛情形：一旦測得天線的實際性能，就可以模擬搭載天線的整個車輛如何與復(fù)雜環(huán)境中的其他車輛、行人或基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行互動。V2X技術(shù)測試可以根據(jù)不同的參數(shù)進(jìn)行模擬，例如不同的路面（柏油路、土路、濕滑路面、結(jié)冰路面、干燥路面）或國家、城市區(qū)域（市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)）。舉例來講，在瑞典，一般要求天線必須能在結(jié)冰路面上運行良好；在意大利北部，必須在道路中的隧道和坑洞中對天線性能進(jìn)行測試；進(jìn)一步說，在意大利運行良好的天線在中國可能又是另一番表現(xiàn)。

MVG認(rèn)為，汽車行業(yè)需要的是模擬真實環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)化測試。毫無疑問，V2X測試必須在適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ōh(huán)境的限制下具備可重復(fù)性，以便傳播通道可以編碼、標(biāo)準(zhǔn)化和個性化：MVG將模擬與測量合二為一的解決方案完美地滿足了這一需求，并將支持5G時代自動駕駛汽車的開發(fā)。虛擬駕駛測試代表了一項重大突破，將加速自動駕駛汽車的推出，同時限制測試風(fēng)險。

關(guān)于法國MVG

法國Microwave Vision Group是全球領(lǐng)先的天線測試測量系統(tǒng)、射頻安全設(shè)備和電磁兼容的制造生產(chǎn)廠商。其源頭企業(yè)SATIMO公司最早于1986年創(chuàng)建于法國，隨著業(yè)務(wù)擴展，MVG集團(tuán)于2008年正式成立，旗下包括SATIMO， ORBIT/FR， AEMI 和Rainford四家公司四大工業(yè)企業(yè)。集團(tuán)在全球擁有七個研發(fā)生產(chǎn)基地：設(shè)在中東地區(qū)的工廠專業(yè)生產(chǎn)定位系統(tǒng)，在歐洲的五個工廠分別負(fù)責(zé)天線，探測陣列，暗室及測試測量系統(tǒng)的生產(chǎn)，而在美國的工廠專業(yè)負(fù)責(zé)生產(chǎn)吸波材料。MVG集團(tuán)2004年進(jìn)入中國，為支持中國本地市場的發(fā)展，集團(tuán)在香港設(shè)有子公司Microwave Vision AMS。2017年10月在深圳成立國內(nèi)首家子公司： MVG China - 偉睿科技（深圳）有限公司。集團(tuán)專業(yè)的項目和技術(shù)團(tuán)隊遍布中國北京、上海、廣州、深圳和西安各地，為中國客戶提供一體化的項目設(shè)計、實施和管理服務(wù)。

法國MVG集團(tuán)致力支持國防，國土安全，航空航天，衛(wèi)星，無線電信，汽車工業(yè)，大學(xué)研發(fā)，射頻安全和材料測量等行業(yè)。MVG一直以客戶利益最大化為努力的方向，致力滿足客戶的需求。