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GIUGNO-LUGLIO 2018 AUTOMAZIONE OGGI 407 102 AO SIMULAZIONE I - I I I di sensori isolati e simulare la loro interazione con fasce e paraurti molto più grandi, utilizzando la tecnica del ‘ray tracing’. La rispo- sta della simulazione dell’antenna radar installata mostra all’inge- gnere come ogni subarray radar illuminerà la strada o l’ambiente quando installato nel design proposto. Test su strada virtuale Gli sviluppatori di veicoli autonomi si focalizzano in modo partico- lare sulla sicurezza dei passeggeri. I radar svolgono un ruolo cen- trale nei sistemi di sicurezza e devono essere testati con i sistemi di controllo del veicolo e gli algoritmi per convalidarne il funziona- mento. Senza il beneficio della modellazione e della simulazione, ciò richiederebbe di ‘percorrere molte miglia’ di test. Oggi, la mag- gior parte degli sviluppatori AV sta trasferendo questo processo al prototipo digitale. Grazie a modellazione e simulazione, i test pos- sono essere eseguiti per qualsiasi scenario immaginabile. Tuttavia, la modellazione high-fidelity delle prestazioni elettromagnetiche di un sistema radar per autoveicoli rappresenta al momento una delle maggiori sfide. La modellazione e la simulazione di sensori radar full-physics creano grossi problemi di analisi EM, in quanto il radar deve coprire un’area che potrebbe occupare oltre 1,4 mi- lioni di lunghezze d’onda. Tutto questo è ancora più complesso se si considerano il numero di volte che il sistema di controllo centrale è aggiornato dal radar, il numero di antenne coinvolte, il range e la velocity resolution del sistema a medio raggio, non- ché le varie velocità con le quali si muovono i diversi oggetti nello scenario. Queste considerazioni mettono in luce le sfide, non in- sormontabili, legate alla modellazione EM high-fidelity dell’intera- zione radar-ambiente. Un’applicazione appropriata della tecnica ‘shooting&bouncing rays’ (SBR), utilizzando Ansys Hfss SBR+, può offrire una simulazione fisica completa di tali casi con una discreta precisione e una ragionevole efficienza, in termini sia di risorse del computer sia di tempo di modellazione. Si può impiegare Ansys Hfss SBR+ per riprodurre sinteticamente i segnali ottenuti da un modello radar high-fidelity. Qualsiasi larghezza di banda specifi- cata può essere applicata alla simulazione, per promuovere l’inno- vazione virtuale, consentendo all’ingegnere di testare nuove forme d’onda che potrebbero non essere attualmente disponibili dai for- nitori di sensori. I sistemi di elaborazione dei segnali radar devono raggruppare inmodo intelligente i segnali di ritorno distribuiti, ap- partenenti allo stesso ‘attore’ presente nell’ambiente. In caso con- trario, il sistema di controllo del veicolo verrà ‘sopraffatto’ da troppi obiettivi da tracciare. Questo raggruppamento è reso possibile ela- borando l’eventuale doppler-shift dei segnali, che rimbalzano sulle superfici con una velocità differente dal dominio di osservazione. I segnali che rimbalzano sui target e che tornano indietro con la stessa velocità possono essere considerati come provenienti dallo stesso target. Un’accurata determinazione dei target in termini di portata e velocità richiede un numero elevato di impulsi da analiz- zare nel tempo. I risultati Ansys SBR+ rendono possibile lo sviluppo di mappe range-doppler, che mostrano l’intervallo tra i segnali di ritorno su un asse e la velocità estratta sull’altro. Un tipico sensore per automotive radar fornisce aggiornamenti ai sistemi di controllo e sicurezza del veicolo con una velocità da 5 a 30 fotogrammi al secondo. La velocità e la precisione di Ansys Hfss SBR+ consen- tono una simulazione completa del movimento dei veicoli attra- verso questo ambiente, per sviluppare una mappa range-doppler nel tempo per questo scenario. Posizionando la simulazione Hfss SBR+ nel simulation workflow di un veicolo autonomo completo, si crea un prototipo digitale per testare il sistema di controllo del veicolo o il sistema di sicurezza attiva. Workflow completi di modellazione e simulazione Sviluppatori di sensori radar, OEM del settore automotive, svi- luppatori di sistemi di sicurezza attivi e di controllo dei veicoli autonomi utilizzano le soluzioni Ansys per progettare moduli di sensori radar, studiarne le prestazioni installate sul veicolo e ottenere informazioni sui rapporti radar per i target mobili e sta- zionari su un sistema dinamico completo della scena stradale. Da un singolo componente al prototipo digitale di un sistema, Ansys offre soluzioni per risolvere queste sfide high-frequency decisa- mente impegnative. Ansys - www.ansys.com Mappa Range-Doppler per il sistema radar su una cornice di 200 impulsi consecutivi con una banda di 300 MHz I raggi tracciati dal canale di trasmissione del radar in tutto l’ambiente; i diversi colori che caratterizzano il grafico inerente all’analisi ray tracing identificano il numero di rimbalzi di ciascun raggio