智能网联汽车建模与仿真技术(含实验指导)

前言

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第1 章 　绪论 1

1.1　智能网联汽车概述 .. 1

1.1.1　智能网联汽车自动化 .. 1

1.1.2　智能网联汽车环境感知传感器 .. 3

1.1.3　智能网联汽车路侧智能感知系统 .. 5

1.2　智能网联汽车仿真概述 .. 8

1.2.1　驾驶自动化仿真定义 .. 8

1.2.2　智能网联汽车自动驾驶仿真体系 .. 9

1.2.3　驾驶自动化仿真系统构成 .. 10

1.2.4　驾驶自动化仿真测试流程 .. 11

1.3　智能网联汽车驾驶自动化仿真测试评价 .. 13

1.3.1　虚拟仿真测试评价体系 .. 13

1.3.2　虚拟仿真测试平台搭建技术要求 .. 15

1.3.3　驾驶自动化系统测试内容 .. 20

思考题 .. 21

第2 章 　 智能网联汽车驾驶自动化系统仿真 22

2.1　智能网联汽车自动驾驶仿真基础知识 .. 22

2.1.1　坐标系搭建 .. 23

2.1.2　汽车模型搭建 .. 26

2.1.3　卡尔曼滤波技术 .. 32

2.1.4　道路识别技术 .. 36

2.1.5　车辆识别技术 .. 42

2.1.6　行人识别技术 .. 44

2.1.7　传感器信息融合技术 .. 48

2.2　智能网联汽车自动驾驶仿真软件 .. 51

2.2.1　CarSim 软件 .. 51

2.2.2　PreScan 软件 .. 52

2.2.3　CarMaker 软件 .. 53

2.2.4　VIRES VTD 软件 .. 55

2.2.5　51Sim-One 软件.. 56

2.2.6　PTV-VISSIM 软件 .. 58

2.2.7　Pro-SiVIC 软件 .. 59

2.2.8　PanoSim 软件 .. 60

2.3　智能网联汽车自动驾驶仿真模块 .. 62

2.3.1　PreScan 的用户模块 .. 62

2.3.2　PreScan 基本操作流程 .. 64

2.3.3　PreScan 常见场景元素库 .. 69

2.3.4　PreScan 与MATLAB 联合 .. 75

思考题 .. 77

第3 章 　 智能网联汽车环境感知及仿真 78

3.1　视觉传感器 .. 78

3.1.1　视觉传感器认知 .. 79

3.1.2　视觉传感器函数和模块 .. 82

3.2　毫米波雷达 .. 87

3.2.1　毫米波雷达认知 .. 87

3.2.2　雷达检测器函数和模块 .. 94

3.3　激光雷达 .. 99

3.3.1　激光雷达认知 .. 99

3.3.2　激光雷达函数和仿真 .. 106

3.4　导航定位技术 .. 110

3.4.1　导航定位技术认知 .. 111

3.4.2　导航定位函数和仿真 .. 117

思考题 .. 120

第4 章 　智能网联汽车驾驶控制仿真 121

4.1　驾驶场景 .. 121

4.1.1　驾驶场景认知 .. 121

4.1.2　驾驶场景模块 .. 123

4.2　汽车运动控制技术 .. 140

4.2.1　汽车运动模型认知 .. 140

4.2.2　汽车运动控制模块 .. 147

4.3　前向碰撞预警系统 .. 149

4.3.1　前向碰撞预警系统认知 .. 149

4.3.2　前向碰撞预警系统仿真 .. 151

4.4　车道保持辅助系统 .. 152

4.4.1　车道保持辅助系统认知 .. 152

4.4.2　车道保持辅助系统模块 .. 155

4.5　自动制动辅助系统 .. 158

4.5.1　自动制动辅助系统认知 .. 158

4.5.2　自动制动辅助系统模块 .. 162

4.6　自适应巡航控制系统 .. 165

4.6.1　自适应巡航控制系统认知 .. 165

4.6.2　自适应巡航控制系统模块 .. 168

4.7　路径跟踪系统 .. 173

4.7.1　路径跟踪系统认知 .. 173

4.7.2　路径跟踪系统模块 .. 174

思考题 .. 177

第5 章 　 智能网联汽车自动驾驶测试及仿真示例 178

5.1　自动驾驶仿真测试与测试场景介绍 .. 178

5.1.1　自动驾驶测试概述 .. 178

5.1.2　测试场景概述 .. 181

5.2　自动驾驶仿真测试 .. 184

5.2.1　仿真测试的必要性 .. 184

5.2.2　测试场景的架构及要素 .. 185

5.2.3　测试场景的构建方法及应用 .. 191

5.3　自动驾驶仿真测试典型场景 .. 195

5.3.1　自动驾驶功能测试内容 .. 195

5.3.2　自动驾驶功能主要测试场景 .. 197

5.4　自动驾驶仿真测试场景用例设计和案例 .. 214

5.4.1　仿真测试场景的设计内容 .. 214

5.4.2　自动驾驶仿真测试场景案例 .. 214

思考题 .. 221

参考文献 .. 222