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科学与信息化2023年2月下 105
研究
*
刘洪亮
湖南汽车工程职业学院 湖南 株洲 412001
摘 要 随着科技水平的不断提高，汽车技术得以快速进步。近几年，新型车辆不断涌入市场，为人们带来了许多便利，其中智能网联汽车深得消费者的喜爱，同时也被给予了更加严苛的要求。本文通过智能网联汽车系统中车载天线关键技术应用分析，论述了智能网联汽车系统中车载天线关键技术研究，希望为相关行业提供一些建设性意见。关键词 智能网联汽车系统；车载天线关键技术；应用研究
Research on Application of Key Technologies of Vehicular Antennas in Intelligent Networked Vehicle Systems Liu Hong-liang
Hunan Automotive Engineering V ocational College, Zhuzhou 412001, Hunan Province, China
Abstract With the continuous improvement of science and technology levels, automotive technology has made rapid progress. In recent years, new vehicles have successively emerged in the market, bringing many conveniences to people, among which intelligent networked vehicles are deeply loved by consumers, but also given more stringent requirements. Through the application analysis of key technologies of vehicular antennas in intelligent networked vehicle systems, this paper discusses the research on key technologies of vehicular antennas in intelligent networked vehicle systems, hoping to provide some constructive suggestions for related industries.
Keywords intelligent networked vehicle system; key technology of vehicular antennas; application research
引言
相对传统汽车而言，智能网联汽车深得消费者追捧，是因为它包括：智能驾驶、智能互联两个方面，更具有人性化和智能化，基于软件智能化的应用与服务。所谓智能网联汽车，具体包括：车载传感器、控制器、执行器等先进装置，以此实现信通与网络技术的结合，将车、人、云端紧密连接在一起，实现信息的共享；还包括各种环境感知、智能决策、协同控制等等人性化功能，为消费者营造安全、舒适、智
能、高效的驾驶空间。智能化与网联化发展是汽车产业发展的基本方向，为汽车产业发展变革起到明显的促进作用。一方面而言，智能驾驶技术方面的理论研究不断深入，应用实践范围不断拓展，另一方面智能化与网联技术的深度融入，也成为智能驾驶研究的基本方向。本文在简要概述智能网联汽车系统中车载天线关键技术应用基础上，分析智能网联的架构、功能及应用方面的关键技术，以此为相关研究工作开展提供参考。
1 智能网联汽车系统对汽车行业的影响
近年来，选择汽车出行的人越来越多，出门坐车已经成为人们出行的主要交通方式，在这过程中产生的新型智能网联汽车技术将逐渐发挥它的作用，而随着科技的进步，在汽车本身发展的同时，车内的相关信息设备也会随之不断进步，如执行器，控制器等都可以采用先进的设备与智能网联汽车相关联，从而使人们可以了解到汽车本身与路况之间的关联与实时存在的问题。而现阶段所研发的智能网联汽车，有着十分明显的特征，如智能化、电动化、共享化、网联化，还有轻量化。智能化指的是智能网联汽车不同于原始传统汽车只具有行驶的功能，在此基础上，智能网联汽车拥有了更多人性化的可操作性特点。电动化则是继承了原始汽车的功能采用电动驱动的技术来完成它的运行。共享化与网联化指智能网联汽车以其互联互通的信息发展网络来达到对路况及车辆信息的共享。轻量化则是说明了智能网联汽车拥有轻型简便的特点。而智能网联汽车兼具网联汽车与智能汽车的双重优势，在如今新型车辆的市场
*[基金项目] 2021年湖南省教育厅科学研究项目，项目名称：智能网联汽车系统中车载天线关键技术研究，项目编号：21C1219。
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上占据了一席之地。
智能网联汽车系统作为当前汽车行业技术发展的关键性内容，对汽车行业的影响是全方位、多元化、深层次的。首先从技术自身发展而言，智能网联汽车系统已经具备了良好的基础，汽车行业历史沉淀和发展空间都为技术研究提供了全面支撑。尤其是智能汽车的分级，使得技术研究发展脉络有着明确的方向。其次是智能网联汽车系统的发展，能够依托现有技术构建我国汽车产业发展新型体系，促进汽车产业快速发展，在不断稳固国内市场前提下，逐步提升国际市场竞争力。再次是智能网联汽车系统的发展，能够推动汽车应用场景的多元化发展，在一定程度上改变生活生产方式，促进生产力水平不断提升，为经济发展提供有力的推动作用。
2 智能网联汽车系统中车载天线关键技术应用
智能网联汽车的运行需要依赖于车载天线关键技术及道路交通信息系统的深度结合，但是在当前相关技
术研究中，二者结合方面的研究整体上还处于分离状态，一方面是顶层设计支撑不足，另一方面则是技术发展前瞻性不足，预留模块接口明显欠缺，当前这方面的研究需要从两个层面入手。车载天线关键技术是新型车辆平台架构，智能驾驶的实现，不仅需要实现车辆与环境信息的有效融合，实现多系统的协同控制，全面提升车辆综合性能，还需要与新型能源应用研究相结合，适应汽车产业节能环保运行要求，以最为优化的结构和最低的成本，实现系统功能和效率最大化。二是车辆与道路交通和云技术的深层融合，智能网联汽车系统车载天线关键技术是覆盖各个方面的多层级网络系统，在运行中需要与道路交通实现深层次融合，同时，在融合过程中还会产生海量数据，这些数据的存储和智能化处理，都需要云技术的支撑，因此整体架构的研究方向，应当是朝向车-路-云的方向发展。2.1 车载天线关键技术
车载天线关键技术自动控制涉及测试系统、GPIB 间通信，经GPIB 总线读取、发送指令，控制硬件系统运转，包括GPIB 通信初始化、GPIB 总线数据读写及硬件参数设置几个方面。其中GPIB 通信初始化，能调用GPIB 总线驱动程序3位DLL 模块，结合不同设备配置GPIB 地址变量，将GPIB 驱动程序融入全局变量。这个过程如果发生任何一硬件设备没有连接的现象，均会立即弹出错误信息的相关提示。GPIB 总线数据读写结合GPIB 驱动程序，进行GPIB 总线数据读取、将GPIB 驱动程序融入全局变量。这个过程如果发生任何一硬件设备没有连接的现象，均会
立即弹出错误信息的相关提示。GPIB 总线数据读写结合GPIB 驱动程序，进行GPIB 总线数据读取、写入，在不同硬件设备发送命令的同时，可为读取反馈数据提供良好支持。除此之外，硬件设备设置结合
天线测试工作需要，可借助自动控制软件设置硬件设备相关参数，如矢量网络分析仪频带宽参数等。此外，对输入模块数据加以检查，将用户输入参数控制在规定的范围。将用户输入参数控制在规定的范围。2.2 感知技术
感知技术可谓是汽车智能网联系统车载天线关键技术信息来源的基础，是实现车辆与外界信息交互的基础层，依托传感器设备所获取的信息，对这些信息进行智能化处理，是驾驶决策产生的基本依据。感知技术具体可以分为如下3种类型[1-2]：一类是单车自主感知技术，不仅需要车辆自身具备目标识别与
跟踪能力，同时还需要地图与定位技术的高水平支撑，基于静态地图和导航卫星、蜂窝网络信号技术的支撑，构建车辆周边环境模型。当前这方面技术研究整体上还处于初步发展阶段，在跟踪精度、准确率、鲁棒性等方面，依然有较大提升空间。二是网联协同感知技术，通过云控制系统和路侧终端的辅助，实现感知系统的协同运行，有效弥补单车感知系统在运行中距离短、视野盲区及天气影响等方面不足，提升车辆运行安全水平。三是环境理解技术，道路交通系统运行中，行人、车辆等都具有明显的随机性，通过观测信息对不同要素的行为意图进行判别，并预测发展轨迹，是环境风险态势判断的技术要求。当前技术研究体系中，已经形成时间逻辑、运动学、碰撞概率、人工势能场及统计学习等多种风险评估方法，但是这些方法应用中都存在各自不足，因此还没有能够完全达到人工风险预测水平。2.3 决策技术
智能网联汽车系统中车载天线关键技术决策功能的实现，主要是为了实现道路行驶安全和道路行驶路径的优化，从决策方式上而言，车载天线关键技术主要分为自主式决策和协同式决策两种模式。原有的自主式决策是从全局路径规划转向行为规划，最后实现轨迹规划，但是这种方式运行效率相对较为低下，无法满足智能网联汽车高效安全运行的基本要求，因此相关学者提出基于端到端决策方式，也就是直接在感知结果上生成驾驶决策，受到理论研究和应用实践条件的限制，这种方式当前与实际应用要求还存在较为明显差距，尤其是无关信息的屏蔽、决策错误等问题依然较为明显。协同式决策主要是应用于特殊场景的决策技术，例如在封闭式的园区场景下，环境智能化水平较高的情形下，就可以采用路段队列编队决策模式，
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车辆初始编队、队形保持和队形变化管理等，都能够达到较高水平。而在城市交通运行体系中，则可以针对路口通行数据的采集和智能化分析，实现路口信号的优化，或者是实现车辆通行顺序和速度的优化。2.4 智能化技术
车载天线关键技术是基于主动安全技术的等级分类，对不同技术等级进行分类的技术体系。天线测试的过程所获得的数据，涉及天线不同频点下接收电磁波幅度、该时刻转台方位，经矢量网络分析仪测定获
取电磁波幅度参数，涉及天线不同频点下接收电磁波幅度、该时刻转台方位，经矢量网络分析仪测定获取电磁波幅度参数，转台方位经读取转台方位控制器读取，相关数据经GPIB 总线通过设备传输至计算机，可发挥数据采集功能、数据存储功能[3]。其中数据采集需和天线测试自动控制保持匹配的状态，主要目的为促使天线于测试转台遵循测试计划转动，借助GPIB 采集适量网络分析仪测试获取数据、转台控制器传回测试数据。而发挥数据存储功能，借助GPIB 采集适量网络分析仪测试获取数据、转台控制器传回测试数据。
3 智能网联汽车系统中车载天线关键技术应用测试
近几年，智能网联汽车不断发展、不断深入研究，使得整个汽车舒适感、智能感增加，与环保理念相符合，同时减少了驾驶员的疲惫感，道路通行能力也因此提升，极大减少了交通事故的发生，在社会反响不错。同样，也不缺乏负面效果的新闻，像谷歌、特斯拉等公司便出现了某些问题，主要是因为对智能网联汽车系统的研究较浅，存在一定不稳定性，以及后期的测试不充分，引发了交通事故，一时间引起了不好的社会舆论，消费者在心里产生了怀疑和恐慌。因此，在新形势背景下要深入智能网联汽车的研究，在保证算法和功能的同时，也要高度重视安全性和测试，这样才能为消费者负责，为市场发展负责。同样，若是要在激烈的市场中占有一席之地，应着重于智能网联汽车系统中车载天线关键技术的评价与技术的研究，将其中的设想发挥出来，由此增加功能的稳定性。3.1 弱势交通参与者测试
在道路行驶时，难免遇到行人或者其他车辆，此时需要通过鸣笛、刹车、减速三种方式来避让行人或者减速。若是想要避免碰撞危险，需要预警系统的加入，相关设计人员可通过系统的相对方式，让智能化加入其中，实现安全性的效果。3.2 前方车辆紧急停车测试
汽车天线在车道上，主车行驶途中还会有其他车辆，若是出现追尾
的情况，便会造成许多麻烦，为公共社会带来影响，作为主车有必要采取减速或者变换道路的方式避免这场危险。那么测试处理需要根据实际情况进行碰撞危险预警，有关于普通道路和高速公路应对的方式不同，因此应向着人性化方面靠近[4]。3.3 红绿灯自动识别与无人车速度调控测试
红绿灯自动识别与无人车速度调控测试分为两个方面[5-7]：①无人汽车HV 接近于路口控制灯时，会利用传感器获得帮助，并结合车辆驾驶的情况给出信息，遵守"红灯停、绿灯行"的交通准则。②无人汽车HV 与红灯还相差一定距离，会采用V X 技术，那么系统便会提前获取前方红绿灯的秒数，对车速进行控制，可以在不停车的情况下让车辆通过停止线。这种方法的采用，是有一定依据的，因为如今生活质量提升，私家车在道路常见，可以一定程度避免堵车现象，实现车辆流通率。
4 结束语
综上所述，是对智能网联汽车系统中车载天线关键技术的简要分析。鉴于以上论述，可见智能网联汽车系统中车载天线关键技术非常必要，毕竟如今科技发展快速，汽车智能化也是
一种趋势，但依然存在部分问题，导致消费者面对此项技术存在恐惧心理，在上文中也提到谷歌、特斯拉等公司曾经出现过交通问题，因此在新形势背景下，要加强对智能网联汽车系统中车载天线关键技术的研究，文中提到了几项测试，望相关行业参考。
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