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 в модель.
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 Нереальная Симуляция Engine для Автоматизированных Ведущих работ.
Порты
Вывод
Параметры
Монтирование
Sensor identifier — Уникальный идентификатор датчика
1
Уникальный идентификатор датчика в виде положительного целого числа. 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 датчик смонтирован в виде 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. Можно установить Mounting location наOriginтолько. 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 Нереальной Симуляции Engine 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] |
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, угол отклонения от курса (то есть, угол ориентации) против часовой стрелки положительны, потому что вы смотрите в обратном направлении оси.
(X, Y, Z) монтирующееся 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 монтируете датчик. Получить (X, Y, Z) монтирующиеся местоположения для типа транспортного средства, смотрите страницу с описанием для того транспортного средства.
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
off (значение по умолчанию) | on
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 в виде с действительным знаком 1 3 вектор из 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 взгляде в прямом направлении транспортного средства.
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 Нереальной Симуляции Engine 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 в виде с действительным знаком 1 3 вектор из 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 взгляде в прямом направлении транспортного средства.
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 Нереальной Симуляции Engine в Automated Driving Toolbox.
Пример: [0,0,10]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Specify offset.
Sample time Размер шага
-1
Шаг расчета блока в секундах в виде положительной скалярной величины. 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 точностиAzimuthal resolution of radar (deg) — Разрешение азимута радара
4
Разрешение азимута радара в виде положительного действительного скаляра. 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 в виде положительного действительного скаляра. Разрешение вертикального изменения задает минимальное разделение в угле возвышения, в котором радар может различать две цели. Разрешение вертикального изменения обычно является 3dB-downpoint в ширине луча угла возвышения 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 в виде положительного действительного скаляра. 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 в виде положительного действительного скаляра. 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.
Fractional azimuthal bias component — Часть смещения азимута
0.1
Часть смещения азимута радара в виде неотрицательного действительного скаляра. Смещение азимута описывается 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 в виде неотрицательного действительного скаляра. Смещение вертикального изменения описывается 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 в виде неотрицательного действительного скаляра. Смещение области значений описывается 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 в виде неотрицательного действительного скаляра. Смещение уровня области значений описывается 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.
Field of view (deg) — Поле зрения
[20, 5]
Поле зрения радара в виде положительного вектора 1 на 2 с действительным знаком формы [azfov, elfov]. azfov угловое поле зрения азимута. elfov поле зрения угла возвышения. 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 вектор 1 на 2 с действительным знаком 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 в виде вектора 1 на 2 с действительным знаком. 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 в виде действительного скаляра 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 в виде положительного действительного скаляра 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 в виде положительного действительного скаляра. 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 в виде неотрицательного действительного скаляра. Радар с вероятностью обнаружения, заданной Detection probability, обнаруживает цели в этом ссылочном значении RCS. Модули находятся в децибелах на квадратный метр.
Пример: 2.0
Enable elevation angle measurements — Позвольте радару измерить вертикальное изменение
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы смоделировать радар, который может измерить целевые углы возвышения. Этот параметр включает параметры Fractional elevation bias component и Elevation resolution of radar (deg).
Enable range rate measurements — Позвольте радару измерить уровень области значений
on (значение по умолчанию) | off
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
on (значение по умолчанию) | off
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
on (значение по умолчанию) | off
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 в виде одной из опций в таблице.
| Опция | Описание |
|---|---|
Repeatable | Блок генерирует случайный начальный seed для первой симуляции и снова использует этот seed для всех последующих симуляций. Выберите этот параметр, чтобы сгенерировать повторяемые результаты статистической модели датчика. Чтобы изменить этот начальный seed, в командной строке MATLAB, вводят |
Specify seed | Задайте свой собственный случайный начальный seed для восстанавливаемых результатов при помощи параметра Specify seed. |
Not repeatable | Блок генерирует новый случайный начальный seed после каждой запущенной симуляции. Выберите этот параметр, чтобы сгенерировать неповторяемые результаты статистической модели датчика. |
Initial seed — Seed генератора случайных чисел
0
Seed генератора случайных чисел в виде скаляра в области значений [0, 232)
Пример: 2001
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Random number generator method на Specify seed.
Maximum reported — Максимальное количество обнаружений, о которых сообщают,
50
Максимальное количество обнаружений, о которых сообщают, в виде положительного целого числа. 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, в виде одного 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
off (значение по умолчанию) | on
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 и зоны охвата датчика, используйте Bird's-Eye Scope. Для получения дополнительной информации смотрите, Визуализируют Данные о Датчике из Нереальной Среды симуляции Engine.
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.