许多汽车都有多种不同基于ADAS的传感器，如雷达，照相机，激光雷达或超声波。这些传感器中的每一个都执行特定的功能，每种探测技术都各有其擅长的探测类型。当我们仔细研究采用这些技术的子系统时，会看到摄像头和雷达等传感器之间的融合程度更高，摄像头和雷达的组合可以汽车集中地处理图像识别任务。传感器融合是来自各种传感器的信息的混合，可以更清晰地了解周围环境。这是迈向更可靠的安全功能和更有效的自动驾驶系统的必要条件。

智能驾驶的等级越高，传感器在整车中的分布会更广，融合应用也会更深入。随着传感器数量的增加，仅各传感器的单独测试已经涌现出不少新需求，而考虑到智能驾驶所需的传感器融合技术，在系统级层面对各个传感器进行同步、整体性能的测试更将对测试本身以及测试成本提出挑战。

1、测试ADAS系统面临的挑战

挑战一：监管不确定性

测试ADAS传感器和ADAS技术存在着各种各样的挑战，其中一个最主要的挑战是现行法规的不确定性。我们已经制造出能够自动驾驶的汽车，但却没有相应的明确法规，法规的不确定性在测试量方面给我们提出了更多挑战。

挑战二：测试对象是系统而非分散的组件

在许多情况下，这些测试可能会非常复杂，因为我们需要将其作为系统进行测试，而不是分立的组件。在简单的应用中，测试雷达传感器的功率和频率实际上相当简单，然而，要测试与雷达传感器进行通信的ECU是否会正确响应雷达的所有激励信号是非常困难的，需要针对极其广泛的技术进行测试。

新技术也在不断出现，我们可以看到不断有新的雷达技术和新的摄像头成像技术出现，但也给开发这些测试系统的工程师带来了更多挑战。接下来我们将介绍几种测试方式。

2.雷达测试

涉及到雷达测试时，实际上可以采用以下几种不同的方法。

方法一：仿真

这个方法也就是最基本的模拟，就是使用数学方法来简单地模拟雷达的行为。这种方法适用于对ECU进行初步测试，我们可以使用ECU或信号的数学模型来了解ECU在特定情况下的行为，但无法真正仿真真实行为。

方法二：模拟

另一种技术是模拟雷达本身的环境，这需要重现雷达激励信号碰到物体后产生反射信号而出现电磁特征。这一方法使用硬件在环(HIL)仿真技术，可仿真真实场景。

方法三：实地测试

最后一种技术就是将雷达设备放在现场，并进行真实的测试。这非常重要，也极其有效，但是却非常耗时和昂贵。现场测试有一个问题，就是要模拟最困难的场景非常困难。事实上，雷达系统基本在99%的时间内正常运行，真正需要测试和理解的只有1%甚至仅0.1%的错误情况。由于在现场测试中重新创建这些场景非常困难，许多人都采用现场测试与模拟相结合的方法，以便在前期设计和后期验证中尽可能发现更多的错误。

本质上，雷达仿真的原理是重建雷达系统周围环境的电磁特征。使用这一方法进行测试时，通常需要模拟两种不同类型的目标。第一种类型是被动目标仿真，另一种类型就是主动目标仿真。现在，许多工程师正在使用这两种技术的组合。

3.ADAS测试也讲“Fusion”，平台化解决方案渐成王牌

事实上，NI联盟伙伴提供了主动和被动技术相结合的解决方案来模拟雷达目标的行为，从而测试雷达系统。

2017年5 月 11 日，在第 14 届 PXI TAC 技术与应用论坛上，NI （美国国家仪器公司，National Instruments，简称 NI）公布了这套解决方案。

NI 技术市场工程师介绍，基于 PXI 模块化平台，工程师们对 ADAS/自动驾驶能够进行更加灵活、可扩展的系统测试。

据了解，NI 基于 PXI 的模块化平台能够将包括雷达测试、技术视觉测试以及 V2X 通信测试集成在统一平台上，从而实现智能汽车硬件再环的系统解决方案。

在整个系统中，基于 NI 的射频模拟器，这套仿真系统能够实现 V2X 通信信号的模拟，同时结合 NI 的毫米波雷达前端实现车载雷达的目标信号的仿真。通过汽车图像处理以及 FPGA 故障注入，工程师们能够非常便捷地模拟不同天气情况下的测试。

此外，NI 还提供 HIL （硬件在环仿真）模拟器，支持包括场景生产、车辆模型以及负载和传感器仿真。基于这样一套平台，工程师就能够实现从感知、决策再到执行的完整的闭环测试系统。

目前，NI的这套测试方案已经经历市场验证。全球首款具备L3级自动驾驶功能的量产车型新一代奥迪A8的发布，NI和奥迪基于ADAS测试的合作早已展开。在基于NI PXI平台的解决方案实现雷达测试后，Niels Koch（Component Owner of Radar Systems，Audi AG）对NI在汽车电子和软件测试的高能效给予了高度评价：“得益于具备业界最宽带宽以及最低延迟软件特性的PXI矢量信号收发仪，NI帮助我们更好地测试了自动驾驶雷达传感器，同时帮助我们在产品设计早期发现问题，这在以前是无法想象的。”

4.那么，如何将这些技术应用于传感器融合应用呢？

现在的汽车使用了大量传感器技术，包括摄像头、雷达、激光雷达以及基于802.11p接口的车辆间通信。在未来，多种传感器技术回融合到一个通用ECU中来模拟摄像头和雷达。过去，从测试角度来看，这是一个挑战，因为为了测试ECU，RF信号的生成以及摄像头的场景创建必须同步。在NI的PXI系统中，PXI方法的优点之一就是它能够以紧密同步的方式进行这两个任务。因此，您无需使用一个系统来模拟雷达的行为，使用另一个系统来模拟数据流，而是可以将这两个任务融合到同一个系统中，使用一个设备就可以完成ECU测试。

下面这个原理图展示了未来典型的HIL测试系统是怎么样的，其中V2X ECU、雷达ECU和摄像头ECU可高效融合或与传感器融合ECU相互配合。这种场景最适合采用像PXI这样的解决方案，不仅可以同时模拟所有这些信号，还可以使用通用平台和通用方法来测试集成系统。