自动驾驶虚拟仿真测试介绍：什么是仿真测试

一、引子

说到仿真测试大家可能会觉得陌生，不过其原理其实已经被广泛采用。
比如李雷想要开车从北京去上海，但是不知道需要多长时间，于是他做了这样的估算：
北京到上海距离s=1200km，开车时速v=120km/h，那么需要的时间为t=s/v=10h；考虑到不是全程高速、中间可能会休息，假设平均时速v’=80km/h会更合理，于是需要的时间为t=s/v’=15h。

通过这个例子，我们可以体会到两点：

1. 仿真即是通过一组公式模仿真实世界，或者说使用一个数学模型简化替代真实世界；
2. 数学模型的复杂度越高，计算结果与真实世界越相近，但是建模难度越高、计算速度越慢。

二、自动驾驶汽车的仿真测试的不同手段

我们首先考虑真实世界的情况，自动驾驶汽车在开放道路进行测试时，可以用下图来表示：

自动驾驶车辆主要由传感器、控制器和执行器构成（当然这主要是指自动驾驶部分，车身、底盘等传统车辆部分暂且不提），驾驶员驾驶车辆在不同的道路、交通和天气环境下接受测试。当然高级别的自动驾驶不需要驾驶员，所以图中用虚线表示。
当在仿真环境中模拟其中的不同部分时，可以得到仿真测试的不同手段。列举如下表所示：

注：后面会有一篇详细介绍不同仿真测试手段的区别，敬请关注。

三、不同仿真测试手段的选择

经常会有人遇到要不要做HIL、要不要买个视频暗箱、要不要买个驾驶模拟器等等疑问，这时如果能先自问自答这样一个问题应该会有所帮助：我们准备测试的被测对象是什么？
如果被测对象仅仅是开发阶段的算法，那只使用MIL/SIL就可以；如果被测对象是要在实车使用的控制器，那可能需要一套HIL设备提前进行测试、提前发现问题。如果不采用视频暗箱、雷达回波模拟器等设备就不能实现测试闭环，那此类传感器信号仿真设备也是需要的。
诸如此类，如果能时刻谨记被测对象是什么和测试目的是什么，应该对选择仿真测试手段有很大帮助。

关键词：自动驾驶， 虚拟仿真测试，simulation，virtual test，mil，sil，hil

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