2024年是汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的一年。汽車保有量的迅速攀升固然可喜可賀，然而伴隨而來的交通事故頻發(fā)、道路擁堵、停車?yán)щy、環(huán)境污染、能源消耗等現(xiàn)實(shí)問題日益凸顯，嚴(yán)重阻礙了汽車工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

　　據(jù)世界衛(wèi)生組織最新統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)每年由道路交通事故引發(fā)的人員死亡人數(shù)約有130萬人，造成的社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失占大部分國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的3%。道路交通事故給個(gè)人、家庭和整個(gè)國(guó)家?guī)砭薮髶p失。

　　影響汽車行駛安全性的因素非常多，既有駕駛員的注意力分散、酒后駕車、駕駛技術(shù)等人為因素，也有汽車設(shè)計(jì)缺陷、行駛中突發(fā)故障等車輛因素，還有道路設(shè)施設(shè)計(jì)、交通流過載、監(jiān)管不足、天氣條件等諸多環(huán)境因素。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局的統(tǒng)計(jì)，由于人為因素而導(dǎo)致的道路交通事故在事故總數(shù)中的占比高達(dá)94%。

　　毫無疑問，駕駛員在交通系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用，是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的關(guān)鍵因素之一。以汽車智能化的方法來彌補(bǔ)駕駛員這一環(huán)節(jié)的不足，是解決汽車行駛安全性的重要途徑。智能汽車、車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)、出行智能化等新技術(shù)引起汽車行業(yè)的變革，推動(dòng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　近年來，我國(guó)加大了對(duì)智能汽車研發(fā)項(xiàng)目支持的力度。2015年國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》第一個(gè)十年制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略行動(dòng)綱領(lǐng)，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車劃分為：

　　這五個(gè)等級(jí)的劃分旨在依托人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)使車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化。在這一綱領(lǐng)發(fā)布后，國(guó)內(nèi)誕生了一大批自主研發(fā)的自主駕駛汽車。

　　自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，主要由環(huán)境感知、規(guī)劃決策和控制執(zhí)行三個(gè)技術(shù)模塊構(gòu)成。

　　環(huán)境感知是自動(dòng)駕駛汽車安全行駛最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，指通過自動(dòng)駕駛汽車搭載的視覺相機(jī)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器，感知周圍的道路環(huán)境并快速準(zhǔn)確地獲取自身位置和周圍目標(biāo)的類別、位置、尺寸和速度等信息，是自動(dòng)駕駛汽車智能化體現(xiàn)的主要方面，也是汽車決策、安全、自主、可靠行駛的基礎(chǔ)和前提。

　　上述事故均是由于智能駕駛汽車環(huán)境感知失效導(dǎo)致。復(fù)雜交通環(huán)境依然是智能汽車面臨的最大挑戰(zhàn)，自動(dòng)駕駛汽車邁向更高級(jí)別的決定性因素就是實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的全面認(rèn)知。

　　自動(dòng)駕駛汽車的傳感器，是影響智能駕駛汽車環(huán)境感知的重要因素。由于單一傳感器自身的固有局限，多傳感器融合成為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境可靠感知的重要途徑，也是該領(lǐng)域的前沿技術(shù)方向。越來越多的汽車開始搭載多種環(huán)境感知傳感器。

　　不同傳感器各有優(yōu)勢(shì)和局限性，無法在使用單傳感器的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車功能性和安全性的全面覆蓋，多傳感器融合具有必要性。

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　　根據(jù)上表可見，各類傳感器的設(shè)計(jì)原理和物理特性不同，對(duì)環(huán)境的描述方法和表現(xiàn)形式均不同，既存在工況適應(yīng)性的較大差異，又存在耦合對(duì)應(yīng)關(guān)系，如何實(shí)現(xiàn)各類傳感器的充分感知與有效融合是該研究方向的難點(diǎn)所在。數(shù)字樣機(jī)（Digital Prototyping）技術(shù)可為這一難題提供重要支持。

　　數(shù)字樣機(jī)指計(jì)算機(jī)虛擬空間中存在的與物理實(shí)體完全等價(jià)的信息模型，可以此為基礎(chǔ)，借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的分析預(yù)測(cè)和改善優(yōu)化。通過構(gòu)建高精度的虛擬模型，用戶可以在開發(fā)早期階段模擬和測(cè)試不同傳感器的行為及其相互之間的交互作用。

　　基于仿真的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)不僅有助于理解各傳感器在不同環(huán)境條件下的性能，還能評(píng)估其融合效果，從而優(yōu)化整體系統(tǒng)的感知能力和響應(yīng)速度，在產(chǎn)品實(shí)物樣機(jī)制造前實(shí)現(xiàn)功能驗(yàn)證和性能優(yōu)化，顯著降低研發(fā)成本和周期。

　　天目全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真軟件SkyEye，是一款基于可視化建模的硬件行為級(jí)仿真平臺(tái)，支持用戶通過拖拽的方式對(duì)硬件進(jìn)行行為級(jí)別的仿真和建模，可基于協(xié)同仿真平臺(tái)與其他仿真軟件聯(lián)合仿真，支持構(gòu)建數(shù)字樣機(jī)。

　　基于SkyEye搭建的嵌入式系統(tǒng)虛擬化運(yùn)行環(huán)境，工程師可不受物理硬件限制，隨時(shí)訪問目標(biāo)系統(tǒng)，快速搭建虛擬硬件模型并提前進(jìn)行開發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證工作，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的軟件交付。SkyEye支持主流的嵌入式硬件平臺(tái)，可運(yùn)行國(guó)內(nèi)外主流的操作系統(tǒng)，對(duì)國(guó)產(chǎn)生態(tài)的支持尤為出色。通過利用基于LLVM的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)，SkyEye可使虛擬處理器在典型的桌面計(jì)算機(jī)上運(yùn)行速度達(dá)到2000MIPS以上。

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　　目前，SkyEye已支持與MATLAB/Simulink集成進(jìn)行多領(lǐng)域協(xié)同仿真，可有效解決汽車多傳感器融合課題中多學(xué)科、多領(lǐng)域的系統(tǒng)協(xié)作問題。