Simulation 3D Probabilistic Radar
Вероятностная радарная модель датчика в 3D среде симуляции
- Библиотека:
Automated Driving Toolbox / 3D Симуляция
Описание
Блок Simulation 3D Probabilistic Radar обеспечивает интерфейс к вероятностному радарному датчику в 3D среде симуляции. Эта среда представляется с помощью Нереального Engine® от Epic Games®. Можно задать радарную модель и точность, смещение и параметры обнаружения. Блок использует шаг расчета, чтобы получить радарные обнаружения и выводит список отчетов обнаружения объектов. Чтобы сконфигурировать вероятностные радарные подписи агентов в 3D среде через все радары в вашей модели, используйте блок Simulation 3D Probabilistic Radar Configuration.
Если вы устанавливаете Sample time на -1, блок использует шаг расчета, заданный в блоке Simulation 3D Scene Configuration. Чтобы использовать этот датчик, необходимо включать блок Simulation 3D Scene Configuration, находится в модели.
Примечание
Блок Simulation 3D Scene Configuration должен выполниться перед блоком Simulation 3D Probabilistic Radar. Тем путем Нереальный Engine, 3D среда визуализации готовит данные перед блоком Simulation 3D Probabilistic Radar, получает его. Чтобы проверять порядок выполнения блока, щелкните правой кнопкой по блокам и выберите Properties. На вкладке General подтвердите эти настройки Priority:
Simulation 3D Scene Configuration —
0Simulation 3D Probabilistic Radar —
1
Для получения дополнительной информации о порядке выполнения, смотрите Как 3D Симуляция для Автоматизированных Ведущих работ.
Ограничения
В Bird's-Eye Scope не поддержана визуализация зон охвата датчика от блоков Simulation 3D Probabilistic Radar.
Порты
Вывод
Параметры
Монтирование
Sensor identifier — Уникальный идентификатор датчика
1
Уникальный идентификатор датчика, заданный как положительное целое число. В системе мультидатчика идентификатор датчика различает датчики. Когда вы добавляете новый блок датчика в свою модель, Sensor identifier того блока является N + 1. N является самым высоким значением Sensor identifier среди существующих блоков датчика в модели.
Пример 2
Parent name — Имя родительского элемента, к которому смонтирован датчик
Scene Origin (значение по умолчанию) | имя транспортного средства
Имя родительского элемента, к которому смонтирован датчик, задало как Scene Origin или как имя транспортного средства в вашей модели. Имена транспортного средства, которые можно выбрать, соответствуют параметрам Name блоков Simulation 3D Vehicle with Ground Following в модели. Если вы выбираете Scene Origin, блок помещает датчик в начале координат сцены.
Пример: SimulinkVehicle1
Mounting location — Местоположение монтирования датчика
Origin (значение по умолчанию) | Front bumper | Rear bumper | Right mirror | Left mirror | Rearview mirror | Hood center | Roof center
Местоположение монтирования датчика.
Когда Parent name является
Scene Origin, подставки под клише датчик до начала координат сцены и Mounting location могут быть установлены вOriginтолько. В процессе моделирования датчик остается стационарным.Когда Parent name является именем транспортного средства (например,
SimulinkVehicle1) подставки под клише датчик к одному из предопределенных местоположений монтирования описаны в таблице. В процессе моделирования датчик перемещается с транспортным средством.
| Местоположение монтирования транспортного средства | Описание | Ориентация относительно источника транспортного средства [список, подача, отклонение от курса] (градус) |
|---|---|---|
Origin | Датчик по ходу движения смонтировался к источнику транспортного средства, который находится на земле в геометрическом центре транспортного средства (см. Системы координат для 3D Симуляции в Automated Driving Toolbox),
| [0, 0, 0] |
Front bumper | Датчик по ходу движения смонтирован к переднему бамперу
| [0, 0, 0] |
Rear bumper | Назад стоящий датчик смонтирован к заднему бамперу
| [0, 0, 180] |
Right mirror | Вниз стоящий датчик смонтирован к правильному зеркалу вида сбоку
| [0, –90, 0] |
Left mirror | Вниз стоящий датчик смонтирован к левому зеркалу вида сбоку
| [0, –90, 0] |
Rearview mirror | Датчик по ходу движения смонтирован к зеркалу заднего обзора в транспортном средстве
| [0, 0, 0] |
Hood center | Датчик по ходу движения, смонтированный к центру капота
| [0, 0, 0] |
Roof center | Датчик по ходу движения, смонтированный к центру крыши
| [0, 0, 0] |
(X, Y, Z) местоположение датчика относительно транспортного средства зависит от типа транспортного средства. Чтобы задать тип транспортного средства, используйте параметр Type блока Simulation 3D Vehicle with Ground Following, с которым вы монтируетесь. Таблицы показывают эти X, Y, и местоположения Z датчиков в системе координат транспортного средства. В этой системе координат:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает слева от транспортного средства, как просматривается при направлении вперед.
Ось Z подчеркивает от земли.
Прокрутитесь, сделайте подачу, и отклонение от курса по часовой стрелке положительно при взгляде в положительном направлении Оси X, Оси Y и оси Z, соответственно. При рассмотрении транспортного средства от верхней части вниз, затем угол отклонения от курса (то есть, угол ориентации) против часовой стрелки положительны, потому что вы смотрите в обратном направлении оси.
Автомобиль с высокой мощностью — местоположения датчика относительно источника транспортного средства
| Монтирование местоположения | X (m) | Y (m) | Z (m) |
|---|---|---|---|
Front bumper | 2.47 | 0 | 0.45 |
Rear bumper | –2.47 | 0 | 0.45 |
| 0.43 | –1.08 | 1.01 |
| 0.43 | 1.08 | 1.01 |
| 0.32 | 0 | 1.20 |
| 1.28 | 0 | 1.14 |
| –0.25 | 0 | 1.58 |
Седан — местоположения датчика относительно источника транспортного средства
| Монтирование местоположения | X (m) | Y (m) | Z (m) |
|---|---|---|---|
Front bumper | 2.42 | 0 | 0.51 |
Rear bumper | –2.42 | 0 | 0.51 |
| 0.59 | –0.94 | 1.09 |
| 0.59 | 0.94 | 1.09 |
| 0.43 | 0 | 1.31 |
| 1.46 | 0 | 1.11 |
| –0.45 | 0 | 1.69 |
Внедорожник — местоположения датчика относительно источника транспортного средства
| Монтирование местоположения | X (m) | Y (m) | Z (m) |
|---|---|---|---|
Front bumper | 2.42 | 0 | 0.51 |
Rear bumper | –2.42 | 0 | 0.51 |
| 0.60 | –1 | 1.35 |
| 0.60 | 1 | 1.35 |
| 0.39 | 0 | 1.55 |
| 1.58 | 0 | 1.39 |
| –0.56 | 0 | 2 |
Маленький пикап — местоположения датчика относительно источника транспортного средства
| Монтирование местоположения | X (m) | Y (m) | Z (m) |
|---|---|---|---|
Front bumper | 3.07 | 0 | 0.51 |
Rear bumper | –3.07 | 0 | 0.51 |
| 1.10 | –1.13 | 1.52 |
| 1.10 | 1.13 | 1.52 |
| 0.85 | 0 | 1.77 |
| 2.22 | 0 | 1.59 |
| 0 | 0 | 2.27 |
Хэтчбек — местоположения датчика относительно источника транспортного средства
| Монтирование местоположения | X (m) | Y (m) | Z (m) |
|---|---|---|---|
Front bumper | 1.93 | 0 | 0.51 |
Rear bumper | –1.93 | 0 | 0.51 |
| 0.43 | –0.84 | 1.01 |
| 0.43 | 0.84 | 1.01 |
| 0.32 | 0 | 1.27 |
| 1.44 | 0 | 1.01 |
| 0 | 0 | 1.57 |
Чтобы определить местоположение датчика в мировых координатах, откройте блок датчика. Затем на вкладке Ground Truth выберите Output location (m) and orientation (rad) и смотрите данные из выходного порта Location.
Specify offset — Задайте смещение от монтирующегося местоположения
от (значения по умолчанию) | на
Выберите этот параметр, чтобы задать смещение от монтирующегося местоположения при помощи параметров Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg) и Relative translation [X, Y, Z] (m).
Relative translation [X, Y, Z] (m) — Перевод возмещен относительно монтирующегося местоположения
[0, 0, 0]
Смещение перевода относительно монтирующегося местоположения датчика, заданного как с действительным знаком 1 3 вектор формы [X, Y, Z]. Модули исчисляются в метрах.
Если вы монтируете датчик к транспортному средству установкой Parent name к имени того транспортного средства, то X, Y, и Z находятся в системе координат транспортного средства, где:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает слева от транспортного средства, как просматривается при направлении вперед.
Ось Z подчеркивает.
Источник является монтирующимся местоположением, заданным в параметре Mounting location. Этот источник отличается от источника транспортного средства, который является геометрическим центром транспортного средства.
Если вы монтируете датчик к источнику сцены установкой Parent name к Scene Origin, затем X, Y, и Z находятся в мировых координатах сцены.
Для получения дополнительной информации о транспортном средстве и системах мировой координаты, смотрите Системы координат для 3D Симуляции в Automated Driving Toolbox.
Пример: [0,0,0.01]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Specify offset.
Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg) — Вращательное смещение относительно монтирующегося местоположения
[0, 0, 0]
Вращательное смещение относительно монтирующегося местоположения датчика, заданного как с действительным знаком 1 3 вектор формы [Список, Подача, Отклонение от курса]. Прокрутитесь, сделайте подачу, и отклонение от курса является углами вращения вокруг X-, Y-и осей Z, соответственно. Модули в градусах.
Если вы монтируете датчик к транспортному средству установкой Parent name к имени того транспортного средства, то X, Y, и Z находятся в системе координат транспортного средства, где:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает слева от транспортного средства, как просматривается при направлении вперед.
Ось Z подчеркивает.
Прокрутитесь, сделайте подачу, и отклонение от курса по часовой стрелке положительно при взгляде в прямом направлении Оси X, Оси Y и оси Z, соответственно. Если вы просматриваете сцену из 2D нисходящей перспективы, то угол отклонения от курса (также названный углом ориентации) против часовой стрелки положителен, потому что вы просматриваете сцену в обратном направлении оси Z.
Источник является монтирующимся местоположением, заданным в параметре Mounting location. Этот источник отличается от источника транспортного средства, который является геометрическим центром транспортного средства.
Если вы монтируете датчик к источнику сцены установкой Parent name к Scene Origin, затем X, Y, и Z находятся в мировых координатах сцены.
Для получения дополнительной информации о транспортном средстве и системах мировой координаты, смотрите Системы координат для 3D Симуляции в Automated Driving Toolbox.
Пример: [0,0,10]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Specify offset.
Sample time 'SampleTime'
-1
Шаг расчета блока в секундах, заданных как положительная скалярная величина. 3D частота кадров среды симуляции является инверсией шага расчета.
Если вы устанавливаете шаг расчета на -1, блок наследовал свой шаг расчета от блока Simulation 3D Scene Configuration.
Параметры
Настройки точности
Azimuthal resolution of radar (deg) — Разрешение азимута радара
4
Разрешение азимута радара, заданного как положительный действительный скаляр. Разрешение азимута задает минимальное разделение в углу азимута, под которым радар может различать две цели. Разрешение азимута обычно является 3dB-downpoint в угловой ширине луча азимута радара. Модули в градусах.
Пример: 6.5
Elevation resolution of radar (deg) — Разрешение вертикального изменения радара
10
Разрешение вертикального изменения радара, заданного как положительный действительный скаляр. Разрешение вертикального изменения задает минимальное разделение в углу вертикального изменения, под которым радар может различать две цели. Разрешение вертикального изменения обычно является 3dB-downpoint в угловой ширине луча вертикального изменения радара. Модули в градусах.
Пример: 3.5
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, на вкладке Parameters, в разделе Radar model, выбирают Enable elevation angle measurements.
Range resolution of radar (m) — Разрешение области значений радара
2.5
Разрешение области значений радара, заданного как положительный действительный скаляр. Разрешение области значений задает минимальное разделение в области значений, в которой радар может различать две цели. Модули исчисляются в метрах.
Пример: 5.0
Range rate resolution of radar (m/s) — Разрешение уровня области значений радара
0.5
Разрешение уровня области значений радара, заданного как положительный действительный скаляр. Разрешение уровня области значений задает минимальное разделение в уровне области значений, на котором радар может различать две цели. Модули исчисляются в метрах в секунду.
Пример: 0.75
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, на вкладке Parameters, в разделе Radar model, выбирают Enable range rate measurements.
Сместите настройки
Fractional azimuthal bias component — Часть смещения азимута
0.1
Часть смещения азимута радара, заданного как неотрицательный действительный скаляр. Смещение азимута выражается как часть разрешения азимута, заданного в параметре Azimuthal resolution of radar (deg). Модули являются безразмерными.
Пример: 0.3
Fractional elevation bias component — Часть смещения вертикального изменения
0.1
Часть смещения вертикального изменения радара, заданного как неотрицательный действительный скаляр. Смещение вертикального изменения выражается как часть разрешения вертикального изменения, заданного в параметре Elevation resolution of radar (deg). Модули являются безразмерными.
Пример: 0.2
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, на вкладке Parameters, в разделе Radar model, выбирают Enable elevation angle measurements.
Fractional range bias component — Часть смещения области значений
0.05
Часть смещения области значений радара, заданного как неотрицательный действительный скаляр. Смещение области значений выражается как часть разрешения области значений, заданного в параметре Range resolution of radar (m). Модули являются безразмерными.
Пример: 0.15
Fractional range rate bias component — Уровень области значений смещает часть
0.05
Уровень области значений смещает часть радара, заданного как неотрицательный действительный скаляр. Смещение уровня области значений выражается как часть разрешения уровня области значений, заданного в параметре Range rate resolution of radar (m/s). Модули являются безразмерными.
Пример: 0.2
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, на вкладке Parameters, в разделе Radar model, выбирают Enable range rate measurements.
Настройки детектора
Field of view (deg) — Поле зрения
[20, 5]
Поле зрения радара, заданного как положительный с действительным знаком 1 2 вектор формы [azfov, elfov]. azfov угловое поле зрения азимута. elfov угловое поле зрения вертикального изменения. Поле зрения задает угловую степень, заполненную датчиком. Каждый компонент должен лечь в интервале (0,180]. Цели за пределами поля зрения радара не обнаруживаются. Модули в градусах.
Пример: [14 7]
Detection ranges (m) — Область значений обнаружения
[1, 150]
Область значений обнаружения, в метрах, на уровне которых радар может обнаружить цель.
Чтобы установить только максимальную область значений обнаружения, задайте этот параметр как положительный действительный скаляр. По умолчанию минимальная область значений обнаружения 0.
Чтобы установить и минимальную и максимальную область значений обнаружения, задайте этот параметр как положительный с действительным знаком 1 2 вектор формы
[min, max].
Пример: 250
Range rates (m/s) — Минимальные и максимальные уровни области значений обнаружения
[-100, 100]
Минимальные и максимальные уровни области значений обнаружения, заданные как с действительным знаком 1 2 вектор. Радар может обнаружить цели только в этом интервале уровня области значений. Модули исчисляются в метрах в секунду.
Пример: [-200 200]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, на вкладке Parameters, в разделе Radar model, выбирают Enable range rate measurements.
Detection probability — Вероятность, что радар обнаруживает цель
0.9
Вероятность, что радар обнаруживает цель, заданную как действительный скаляр в области значений (0, 1]. Это количество задает вероятность обнаружения цели, которой задал радарное сечение параметр Reference radar cross section (dBsm) в ссылочном диапазоне обнаружения, указанном параметром Detection ranges (m).
Пример: 0.95
False alarm rate — Ложный сигнальный уровень
1e-6 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр в области значений [10–7, 10–3]
Ложный сигнальный уровень в радарной ячейке разрешения, заданной как положительный действительный скаляр в области значений [10–7, 10–3]. Модули являются безразмерными.
Пример: 1e-5
Detection probability range (m): — Диапазон ссылки для данной вероятности обнаружения
100
Диапазон ссылки для данной вероятности обнаружения, заданного как положительный действительный скаляр. Диапазон ссылки является областью значений, в которой радар обнаруживает цели, которым задал радарное сечение Reference radar cross section (dBsm), учитывая вероятность обнаружения, заданную Detection probability. Модули исчисляются в метрах.
Пример: 150
Reference radar cross section (dBsm) — Ссылочное радарное сечение для данной вероятности обнаружения
0
Ссылочное радарное сечение (RCS) для данной вероятности обнаружения, заданного как неотрицательный действительный скаляр. Радар с вероятностью обнаружения, заданной Detection probability, обнаруживает цели в этом ссылочном значении RCS. Модули находятся в децибелах на квадратный метр.
Пример: 2.0
Радарная модель
Enable elevation angle measurements — Позвольте радару измерить вертикальное изменение
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите этот параметр, чтобы смоделировать радар, который может измерить целевые углы вертикального изменения. Этот параметр включает параметры Fractional elevation bias component и Elevation resolution of radar (deg).
Enable range rate measurements — Позвольте радару измерить уровень области значений
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите этот параметр, чтобы смоделировать радар, который может измерить уровни целевого диапазона. Этот параметр включает Range rate resolution of radar (m/s), Fractional range bias component и параметры Range rates (m/s).
Enable measurement noise — Позвольте добавить шум в радарные измерения датчика
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите этот параметр, чтобы добавить шум в радарные измерения датчика. В противном случае измерения бесшумны. MeasurementNoise свойство каждого обнаружения всегда вычисляется и не затронуто значением, которое вы задаете для параметра Measurement noise. Не выбирая этот параметр, можно передать измерения основной истины датчика в блок Multi-Object Tracker.
Enable false detections — Позвольте сообщить о ложных сигнальных радарных обнаружениях
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите этот параметр, чтобы позволить сообщить о ложных сигнальных радарных измерениях. В противном случае только о фактических обнаружениях сообщают.
Random number generator method — Метод, чтобы установить seed генератора случайных чисел
Repeatable (значение по умолчанию) | Specify seed | Not repeatable
Метод, чтобы установить seed генератора случайных чисел. Этот параметр управляет, повторяемы ли результаты после каждой симуляции. Можно выбрать одну из этих опций:
Repeatable— Блок генерирует случайный начальный seed для первой симуляции и повторных использований, которые отбирают для всех последующих симуляций. Чтобы сгенерировать новый случайный seed, в командной строке MATLAB, вводятclear all.Specify seed— Блок генерирует случайный начальный seed на основе значения, заданного в параметре Initial seed.Not repeatable— При каждой новой симуляции блок генерирует новый начальный seed.
Initial seed — Seed генератора случайных чисел
0
Seed генератора случайных чисел, заданный как скаляр в области значений [0, 232)
Пример: 2001
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Random number generator method на Specify seed.
Создание отчетов обнаружения
Maximum reported — Максимальное количество обнаружений, о которых сообщают,
50
Максимальное количество обнаружений, о которых сообщают, заданных как положительное целое число. Модули являются безразмерными.
Пример: 35
Coordinate system — Система координат обнаружений, о которых сообщают,
Ego Cartesian (значение по умолчанию) | Sensor Cartesian | Sensor spherical
Система координат обнаружений, о которых сообщают, заданных как одно из этих значений:
Ego Cartesian— Обнаружения показаний радара в Декартовой системе координат автомобиля, оборудованного датчиком.Sensor Cartesian— Обнаружения показаний радара в Декартовой системе координат датчика.Sensor spherical— Обнаружения показаний радара в сферической системе координат. Эта система координат сосредоточена в радаре и выровнена с ориентацией радара на автомобиле, оборудованном датчиком.
Specify output bus name — Задайте имя выходной шины
от (значения по умолчанию) | на
Выберите этот параметр, чтобы задать имя шины что блок выходные параметры к базовому рабочему пространству. Задайте это имя в параметре Output bus name.
Output bus name — Имя выходной шины
BusSimulation3DRadarTruthSensor (значение по умолчанию) | допустимое имя шины
Имя шины, что блок выходные параметры к базовому рабочему пространству.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Specify output bus name.
Примеры модели
Советы
Чтобы визуализировать обнаружения, используйте Bird's-Eye Scope. В осциллографе, когда вы сначала нажимаете Find Signals, сигналы обнаружения от блоков Simulation 3D Probabilistic Radar появляются под Other Applicable Signals. Чтобы отобразить обнаружения, переместите эти сигналы к группе Detections.
Поскольку Нереальный Engine может занять много времени, чтобы запуститься между симуляциями, рассмотреть логгирование сигналов, что датчики выводят. Для получения дополнительной информации смотрите, Конфигурируют Сигнал для Логгирования (Simulink).
Ссылки
[1] Кузнец, П., Р. Э. Хайатт и Р. Б. Мэк. "Введение в радарные измерения поперечного сечения". Продолжения IEEE. Объем 53, № 8, август 1965, стр 901–920. doi: 10.1109/PROC.1965.4069.
Смотрите также
Bird ' s-Eye Scope | Detection Concatenation | Multi-Object Tracker | Simulation 3D Probabilistic Radar Configuration | Simulation 3D Scene Configuration | Simulation 3D Vehicle with Ground Following