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概述 随着5G基础设施的完善和相关通信技术的成熟发展，基于5G和V2X技术的新一代T-Box产品将极大的丰富高精度定位、智能提醒和音视频监控等方面的功能，以拓展更加多元的智能网联领域的新应用，提高用户的驾驶安全度和体验感。进一步产生了基于T-Box的各种车联网以及人机交互的深度融合的测试需求，功能涵盖车辆网络安全、固件空中下载FOTA、车载紧急呼叫e-call、远程后台监控和软件测试等，且通常具有更高的定制性要求和更复杂的测试场景。 图源东方中科官网 基于LTE蜂窝网络的C-V2X技术即Cellular V2X，能让车辆、信号灯、交通标识、骑行者和行人的通讯设备实现互联，帮助城市打造安全畅通的出行网络，是智慧交通的重要组成部分。C-V2X的应用场景成为实现行业协同的关键节点，可以让安装了C-V2X设备的车辆与安装了路侧基础设施的道路实现有效协同，车辆和道路两端都能切实从C-V2X受益。C-V2X通过实际碰撞预警、危险预警和提醒等应用对交通安全和效率都有显著提升。 表源东方中科官网 随着C-V2X测试需求的逐渐增加，传统的GNSS无法提供足够有效、足够便捷、足够丰富的测试支持。虹科Safran GNSS模拟器提供了基于仿真的手段，结合软件定义的高级架构，在GNSS仿真的基础上更进一步，推出“依托软件引擎，开放硬件平台，高效开放完成GNSS仿真”的Skydel GNSS仿真引擎方案，并借助该引擎推出适合于HIL测试的虹科Safran GSG-7与复杂场景与多实例测试的虹科Safran GSG-8。 方案介绍 东方中科基于虹科Safran GNSS模拟器与仿真引擎Skydel构建了两套C-V2X应用场景 HIL测试解决方案，支持国标《T／CSAE 53-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准》全部16个场景的测试应用。 图源东方中科官网 方案一：基于V2X模拟器的测试解决方案 在该方案中，虹科Safran GNSS模拟器可为车辆提供位置信息仿真，还原真实的静态或动态行驶场景；OBU模拟器可用于模拟多个远车OBU和待测OBU进行V2X消息通信；RSU模拟器用于发送路端设备的地图、红绿灯相位、标牌等消息。该方案集成V2X协议栈及应用层通信协议，满足智能网联汽车多样化业务的通信需求。 ● 支持PC5直连通信 ● 支持4G/5G蜂窝网络接入模块 ● 支持厘米级高精度定位 ● 支持国标16个典型场景的测试验证 ● 支持广播BSM/RSI/MAP/SPAT/RSM等 ● 支持互联互通测试验证 ● 支持四跨、新四跨通信配置 ● 支持安全配置，及安全场景的测试验证 方案二：基于无线测试仪表的测试解决方案 借助虹科Safran GNSS模拟器，东方中科集成V2X协议栈及应用层通信协议，构建高保真的V2X应用场景，并通过射频仪表将虚拟测试场景中的各种交通参与者信息转换为V2X空口信号（Uu/PC5）输入给被测控制器（OBU），满足用户在实验室环境下完成OBU的控制模型或算法的硬件在环测试要求。 ● 支持4G/5G蜂窝网络接入模块 ● 具备20个调度器可供设置，支持多达300个车辆或交通设施节点的PC5信号仿真 ● 提供ITS协议栈的网络层和应用层协议仿真 ● 覆盖到接入层，能够对V2X通信终端的射频性能进行信令测试，评估射频一致性 为什么选择虹科Safran GNSS模拟器 ？ 虹科Safran GNSS模拟器基于先进的软件定义架构，赋能下一代定位、导航与授时测试，具有灵活的软件定义平台和API，支持所有的的GNSS星座与波形。具有超高的精度、分辨率以及动态性能，仿真迭代率可达1000Hz，强大的软件定义实现通道数无限制。广泛应用于汽车HIL测试，导航芯片、消费电子、终端测试，航空航天模拟，以及干扰抵抗抗测试等领域。 ● 仿真迭代率高达1000Hz ● HIL仿真延迟低至5ms ● 支持1000个搜星通道同时仿真，且无需额外付费 ● 支持基于实时天空同步的全景卫星模拟 ● 支持自动化与灵活的API开发 软件定义的领先架构允许虹科GNSS模拟提供多样化的方案，无论是即开即用的交钥匙方案、使用用户自己的SDR组件的自定义硬件方案，还是基于Skydel的完全软件仿真方案都能做到最佳支持 成效 ● 集成虹科高性能GNSS模拟器Safran GSG-8与仿真引擎Skydel： 支持全球范围内所有的GNSS信号制式（北斗、GPS、伽利略，格洛纳斯）与真实的全景卫星场景仿真，支持多种轨迹输入方式（静态输入、轨迹曲线输入、动态输入、HIL仿真输入），提供业界领先的5ms仿真延迟与优秀的信号动态，实现各类复杂场景的建立与仿真。 ● 成熟的硬件在环技术： 借助虹科Safran GNSS模拟器，结合场景仿真软件无线综测仪或OBU/RSU模拟器等组件，可实现C-V2X基于应用场景的功能逻辑测试、ITS协议一致性测试、接入层协议一致性测试、通信质量测试以及射频测试，并支持扩展至5G-V2X。 ● 集成场景仿真软件： 提供17个V2X典型应用场景库，并支持用户自定义应用场景，可支持与智驾HIL联合运行，实现高级智能驾驶仿真测试。 ● 支持自动化测试： 配合成熟的车辆动力学模型，提供V2X控制器所需的 IO/CAN/Eth信号，实现V2X功能的MIL/SIL/HIL测试。

智能汽车应用生态的需求高速成长 近年来全球车用半导体芯片市场大幅快速成长，根据摩根士丹利(Morgan Stanley) 2023年所发布的 最新报告 中指出，未来五年内的汽车高效能运算 Automotive HPC （High-Performance Computing） 半导体市场将会整整成长三倍，整体潜在市场估计将于2023年达到20亿美元，并且在2027年增长至60亿美元，年复合增长率(CAGR)为可观的29%。与此同时，受惠于汽车高效能运算芯片客制化设计需求的增加，芯片设计服务厂的预估累积收益可望在未来五年内提升多达20亿美元。 ［应用技术考虑］高速实时运算、数据沟通与传输 在新的连网汽车发展趋势下，高速数据通讯与 Automotive HPC 高性能运算平台需针对车辆内部各个电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）进行整合管理与运算处理；因应不同ECU数据流量与低延迟需求， Automotive HPC 也需要搭配符合PCIe标准与AEC-Q100认证的PCIe封包切换器，藉此实现与各端点之间的高速整合、沟通与传输。 以「高频毫米波雷达应用」为例，各雷达感测数据将经由ECU再集中到 Automotive HPC 的实时图像处理单元。因此这类高流量实时图像处理需要搭配高速、低延迟、高可靠度且同步实时性良好的传输接口，例如传输速度可达10Gbps的Automotive Ethernet MultiGBASE-T1： 与PC主板概念类似； Automotive HPC 是透过PCIe信道搭配CPU、内存、I/O接口进行平台式的架构整合，如此才能整合控制车内各个ECU的沟通与运算。 各种不同类型的高速实时运算与应用： ✔ 传感器环境信息实时判读 ✔ 智能座舱／用户体验相关数据运算 ✔ 车辆控制／云端、物联网服务相关沟通与运算 ✔ 自驾功能的实时高速运算 ✔ 车辆安全与传感运动之高速运算／集中处理 从上述介绍中我们不难发现，Automotive HPC在 高频高效能运算电子组件 、 高速传输接口 以及复杂运算处理、资源分配的特性，再 搭配上各种 车辆的复杂应用情境条件 ，都再再证明了Automotive HPC对整个平台的讯号传输实时处理、系统稳定度、耐久度、兼容性与安全性的要求上有多严苛。 图片：在瞬息万变的行车过程中，任何HPC的潜在问题都有可能影响车辆操控、导致重大车祸发生，不可不慎。 智能汽车应用生态的潜在风险与危机，及开发上的挑战 开发者对 Automotive HPC 应用生态的熟悉度，可能力有未逮 大多数车厂或Tier1开发者缺乏PC领域/组件的相关开发经验及专业，对于Automotive HPC这种高度整合、高效能的平台方案不见得熟悉。 例如2021年Tesla就曾因闪存使用耐久度/寿命问题导致召回事件。 而造成此问题的原因便是车厂开发人员对 PC 相关组件规格与设计方案不够熟悉： 图片出处： eeNews Europe 开发者对 Automotive HPC 用户情境的事前评估与规划，可能有所不足 举例来说，在实际的应用情境 (User Scenario)条件下，当车辆环境温度变化较大，HPC组件就容易遭遇到高温条件的考验。CPU过热而运行缓慢或重新启动的状况下，就可能导致车机中控屏幕无法显示后视摄影机影像、换文件选择、挡风玻璃能见度控制设定以及警示灯，进而增加事故风险。 Tesla在2022年就曾因CPU过热问题导致召回事件。 此问题肇因于「高温条件」用户情境仿真并未在开发阶段被考虑： 图片出处： Electrek 隐藏在其它应用情境（ User Scenario ）背后的潜在危机 无线讯号质量差或延迟， 导致车主无法实时接收路况信息 传输错误率过高或噪声影响， 导致车辆功能错误、无法正常运作 智能座舱功能错误或反馈过慢需反复操作， 导致驾驶难以专注路况 高温环境、震动或耐久度差， 导致车辆系统容易发生故障现象 资安问题或黑客入侵， 导致车辆运作失能，恐酿车祸危害人身安全 智能座舱与用户手机、接口设备兼容性问题， 导致相关功能无法正常运作 这些应用风险可能来自于开发阶段的一些常见问题： 开发阶段 Automotive HPC 搭配高频传输接口时的常见问题 阻抗不匹配 时间延迟 噪声过多 衰减过大 误码率过高 讯号强度不足/异常 格式不正确 而之所以会导致这些问题发生，主要可能是开发人员遇到了一些难以跨越的挑战与瓶颈： 大多数车厂或 Tier1 开发者可能会遭遇到的技术门槛 缺乏高速高频测试经验 仪器设备的资源有限 验证环境的不易架设 新技术的导入能力有限 测试规格标准未能实时更新 用户情境仿真或测试手法的设计难度较高 欠缺专业验证人员的顾问咨询，以及测试验证的实务经验

关键字：HIL,运动控制,控制卡 产品说明： HIL运动控制卡通常采用或高速DSP作为运动控制核心，可在MATLAB下利用SIMULINK进行图形化编程和实时运行，用于控制步进电机或伺服电机。    HIL运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责控制界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动调速的处理、信号的检测）。 详细的HIL运动控制卡规格型号请参考微纳科技官方网站：www.winnermotor.com

关键字：HIL,运动控制,控制器 产品说明： HIL运动控制器强化了高速处理大容量程序的能力、同步控制多轴的性能、高效率编 程的操作性，发挥了Triangle Power，所有的机器都实现了理想的运动。采用了选配件插槽结构，便于应对各种网络的连接 和I/O的扩展，构筑了一个灵活性高的系统。 详细的HIL运动控制器规格型号请参考微纳科技官方网站：www.winnermotor.com