exponenta event banner

Генератор радиолокационного обнаружения

Создание объектов обнаружения на основе радиолокационных измерений

Генератор радиолокационного обнаружения не рекомендуется использовать, если не требуется генерация кода C/C + +. Вместо этого используйте генератор данных ведущего радара. Дополнительные сведения см. в разделе Вопросы совместимости.

  • Библиотека:
  • Автоматизированная панель инструментов вождения/сценарий вождения и моделирование датчиков

  • Radar Detection Generator block

Описание

Блок генератора радиолокационного обнаружения генерирует сигналы обнаружения на основе радиолокационных измерений, производимых радиолокационным датчиком, установленным на эго-транспортном средстве. Детекции получаются из моделируемых позиций актера и формируются с интервалами, равными интервалу обновления датчика. По умолчанию обнаружения привязываются к системе координат эго-транспортного средства. Генератор может моделировать реальные обнаружения с добавлением случайного шума, а также генерировать ложные аварийные обнаружения. Статистическая модель генерирует шум измерения, истинные обнаружения и ложные срабатывания. Случайные числа, генерируемые статистической моделью, управляются настройками генератора случайных чисел на вкладке Измерения (Measurements). Генератор радиолокационного обнаружения можно использовать для создания входных данных блока многообъектного трекера. При построении сценариев и моделей датчиков с помощью приложения Driving Script Designer радиолокационные датчики, экспортируемые в Simulink ®, выводятся как блоки генератора радиолокационного обнаружения.

Порты

Вход

развернуть все

Оператор сценария позирует в координатах эго-транспортного средства, указанных как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB.

Структура должна содержать эти поля.

ОбластьОписаниеНапечатать
NumActorsЧисло действующих лицНеотрицательное целое число
TimeТекущее время моделированияСкаляр с действительным значением
ActorsАктер позируетNumActors-длинный массив структур позы актера

Каждый актер позирует структуру в Actors должны содержать эти поля.

ОбластьОписание
ActorID

Определяемый сценарием идентификатор субъекта, указанный как положительное целое число.

Position

Положение актера, определяемое как действительный вектор вида [x y z]. Единицы в метрах.

Velocity

Скорость (v) актера в направлениях x-y и z, заданная как действительный вектор вида [vx vy vz]. Единицы измерения в метрах в секунду.

Roll

Угол крена актера, заданный как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.

Pitch

Угол тангажа актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.

Yaw

Угол рыскания актера, определяемый как действительный скаляр. Единицы измерения в градусах.

AngularVelocity

Угловая скорость (λ) актера в направлениях x -, y - и z, заданная как действительный вектор вида [startx starty ü z]. Единицы измерения в градусах в секунду.

Продукция

развернуть все

Обнаружение объектов, возвращаемое как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB. Дополнительные сведения о шинах см. в разделе Создание невиртуальных шин (Simulink).

Можно передавать обнаруженные объекты от этих датчиков и других датчиков в трекер, например, блок многообъектного трекера, и создавать дорожки.

ОбластьОписаниеНапечатать
NumDetectionsКоличество обнаруженийцелое число
IsValidTimeFalse при запросе обновлений между интервалами вызова блоковБулев
DetectionsОбнаружения объектовМассив структур обнаружения объектов длиной, заданной параметром Максимальное число обнаружений, о которых сообщается. Только NumDetections из них фактические обнаружения.

Каждая структура обнаружения объектов содержит эти свойства.

СобственностьОпределение
TimeВремя измерения
MeasurementИзмерения объектов
MeasurementNoiseКовариационная матрица шума измерения
SensorIndexУникальный идентификатор датчика
ObjectClassIDКлассификация объектов
ObjectAttributesДополнительная информация передана трекеру
MeasurementParametersПараметры, используемые функциями инициализации нелинейных фильтров слежения Калмана

  • Для декартовых координат: Measurement и MeasurementNoise отображаются в системе координат, заданной параметром Система координат (Coordinate system), используемым для отчета об обнаружениях.

  • Для сферических координат Measurement и MeasurementNoise представлены в сферической системе координат на основе декартовой системы координат датчика.

Измерительный и измерительный шум

Система координат, используемая для сообщения об обнаруженияхКоординаты измерения и шума
'Ego Cartesian'

Зависимость координат от измерения скорости диапазона Enable

Включить измерения скорости диапазонаКоординаты
правда[x;y;z;vx;vy;vz]
ложный[x;y;z]
'Sensor Cartesian'
'Sensor spherical'

Зависимость координат от «Включить измерения угла возвышения» и «Включить измерения скорости диапазона»

Включить измерения скорости диапазонаВключить измерения угла возвышенияКоординаты
правдаправда[az;el;rng;rr]
правдаложный[az;rng;rr]
ложныйправда[az;el;rng]
ложныйложный[az;rng]

MeasurementParameters

ПараметрОпределение
Frame Перечисляемый тип, указывающий кадр, используемый для отчета об измерениях. Когда Frame имеет значение 'rectangular'обнаружения сообщаются в декартовых координатах. Когда Frame установлено 'spherical'обнаружения сообщаются в сферических координатах.
OriginPosition3-D смещение вектора начала координат датчика от начала координат эго-транспортного средства. Вектор получен из SensorLocation и Height свойства, указанные в radarDetectionGenerator.
OrientationОриентация системы координат радиолокационного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства. Ориентация определяется на основе Yaw, Pitch, и Roll свойства radarDetectionGenerator.
HasVelocityУказывает, содержат ли измерения компоненты скорости или скорости диапазона.
HasElevationУказывает, содержат ли измерения компоненты отметки.

ObjectAttributes свойство каждого обнаружения представляет собой структуру с этими полями.

ОбластьОпределение
TargetIndexИдентификатор актера, ActorID, что сгенерировало обнаружение. Для ложных аварийных сигналов это значение является отрицательным.
SNRОтношение сигнал/шум обнаружения. Единицы измерения находятся в дБ.

Параметры

развернуть все

Параметры

Идентификация датчика

Уникальный идентификатор датчика, указанный как положительное целое число. Идентификатор датчика различает обнаруженные сигналы, поступающие от различных датчиков в мультисенсорной системе. Если модель содержит несколько блоков датчиков с одним и тем же идентификатором, в области «Птичий глаз» отображается ошибка.

Пример: 5

Требуемый интервал времени между обновлениями датчика, указанный как положительный действительный скаляр. Значение этого параметра должно быть целым числом, кратным интервалу данных входного порта Actors. Обновления, запрошенные от датчика между интервалами обновления, не содержат обнаружений. Единицы измерения в секундах.

Внешний вид сенсора

Местоположение центра радиолокационных датчиков, определяемое как действительный вектор 1 на 2. Параметры положения (m) датчика (x, y) и высоты (m) датчика определяют координаты радиолокационного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства. Значением по умолчанию соответствует радар, установленный в центре передней решетки седана. Единицы в метрах.

Высота радиолокационного датчика над плоскостью земли, заданная как положительный действительный скаляр. Высота определяется относительно наземной плоскости транспортного средства. Параметры положения (m) датчика (x, y) и высоты (m) датчика определяют координаты радиолокационного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства. Значением по умолчанию соответствует радар, установленный в центре передней решетки седана. Единицы в метрах.

Пример: 0.25

Угол рыскания радиолокационного датчика, определяемый как реальный скаляр. Угол рыскания - это угол между центральной линией эго-транспортного средства и нисходящей осью радиолокационного датчика. Положительный угол рыскания соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси z системы координат эго-транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

Пример: -4.0

Угол тангажа датчика, заданный как действительный скаляр. Угол тангажа - это угол между нисходящей осью радиолокационного датчика и плоскостью x-y системы координат эго-транспортного средства. Положительный угол наклона соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси y системы координат эго-транспортного средства. Единицы измерения в градусах.

Пример: 3.0

Угол крена радиолокационного датчика, определяемый как реальный скаляр. Угол крена - это угол поворота нисходящей оси радара вокруг оси х системы координат эго-транспортного средства. Положительный угол крена соответствует повороту по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси X системы координат. Единицы измерения в градусах.

Настройки порта

Источник имени выходной шины, указанный как Auto или Property. При выборе Auto, блок автоматически создаст имя шины. При выборе Propertyукажите имя шины с помощью параметра Specify an output bus name.

Пример: Property

Имя выходной шины.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Source of output bus name значение Property.

Отчеты об обнаружении

Максимальное число обнаружений, указанное датчиком как положительное целое число. Сообщения об обнаружениях поступают в порядке увеличения расстояния от датчика до достижения максимального числа.

Пример: 100

Система координат сообщаемых обнаружений, заданная как одно из следующих значений:

  • Ego Cartesian - Обнаружение регистрируется в декартовой системе координат эго-транспортного средства.

  • Sensor Cartesian- Обнаружение сообщается в декартовой системе координат датчика.

  • Sensor spherical - Обнаружение регистрируется в сферической системе координат. Эта система координат центрирована на радаре и совмещена с ориентацией радара на эго-транспортном средстве.

  • Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB. Этот параметр сокращает время запуска. В Interpreted execution можно отладить исходный код блока.

  • Code generation - Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C/C + +. При первом запуске моделирования Simulink генерирует код C/C + + для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования до тех пор, пока модель не изменится. Для этого параметра требуется дополнительное время запуска.

Измерения

Настройки точности

Азимутальное разрешение РЛС, определяемое как положительный действительный скаляр. Разрешение азимута определяет минимальное разделение по азимутальному углу, при котором РЛС может различать две цели. Разрешение по азимуту обычно является 3dB-downpoint ширины луча угла азимута радара. Единицы измерения в градусах.

Пример: 6.5

Разрешающая способность РЛС по высоте, заданная как положительный реальный скаляр. Разрешение возвышения определяет минимальное разделение по углу возвышения, при котором РЛС может различать две цели. Разрешение возвышения обычно представляет собой 3dB-downpoint по ширине луча угла возвышения радара. Единицы измерения в градусах.

Пример: 3.5

Зависимости

Для включения этого параметра установите флажок «Включить измерения угла возвышения».

Разрешение дальности РЛС, определяемое как положительный действительный скаляр. Разрешение дальности определяет минимальное разделение по дальности, при котором радар может различать две цели. Единицы в метрах.

Пример: 5.0

Дальномерное разрешение РЛС, определяемое как положительный действительный скаляр. Разрешение скорости дальности определяет минимальное разделение в скорости дальности, при котором радар может различать две цели. Единицы измерения в метрах в секунду.

Пример: 0.75

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Включить измерения скорости диапазона.

Настройки смещения

Азимутальная доля смещения РЛС, заданная как неотрицательный действительный скаляр. Азимутальное смещение выражается как доля азимутального разрешения, указанного в азимутальном разрешении параметра РЛС (град.). Единицы измерения безразмерны.

Пример: 0.3

Доля смещения по высоте РЛС, определяемая как неотрицательный действительный скаляр. Смещение по отметке выражается как доля от разрешения по отметке, указанного в параметре Разрешение по отметке РЛС (град.). Единицы измерения безразмерны.

Пример: 0.2

Зависимости

Для включения этого параметра установите флажок «Включить измерения угла возвышения».

Доля смещения дальности РЛС, определяемая как неотрицательный действительный скаляр. Смещение по дальности выражается как доля разрешения по дальности, указанного в параметре Разрешение по дальности РЛС (м). Единицы измерения безразмерны.

Пример: 0.15

Дальномерная доля смещения РЛС, заданная как неотрицательный действительный скаляр. Смещение скорости диапазона выражается в виде доли разрешения скорости диапазона, указанного в параметре Range rate resolution of radar (m). Единицы измерения безразмерны.

Пример: 0.2

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Включить измерения скорости диапазона.

Настройки детектора

Поле зрения БРЛС, определяемое как действительный вектор 1 на 2 положительных значений, [azfov elfov]. Поле зрения определяет угловую протяженность, охватываемую датчиком. Каждый компонент должен находиться в интервале (0,180]. Цели вне поля зрения РЛС не обнаружены. Единицы измерения в градусах.

Пример: [14 7]

Максимальный диапазон обнаружения, заданный как положительный действительный скаляр. РЛС не может обнаружить цель за пределами этой дальности. Единицы в метрах.

Пример: 250

Минимальная и максимальная дальность обнаружения, заданная как действительный вектор 1 на 2. Радар не может обнаружить цель за пределами этого интервала дальности. Единицы измерения в метрах в секунду.

Пример: [-200 200]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Включить измерения скорости диапазона.

Вероятность обнаружения цели, заданная как положительный действительный скаляр, меньший или равный единице. Эта величина определяет вероятность обнаружения цели, имеющей сечение РЛС, определяемое параметром РЛС, при котором достигается вероятность обнаружения (дБсм) на опорном диапазоне обнаружения, определяемом параметром Диапазон, при котором достигается вероятность обнаружения (м).

Пример: 0.95

Частота ложных аварийных сигналов в ячейке разрешения радара, заданная как положительный действительный скаляр в диапазоне [10-7, 10-3]. Единицы измерения безразмерны.

Пример: 1e-5

Опорный диапазон для данной вероятности обнаружения, определяемый как положительный действительный скаляр. Опорная дальность - это дальность, при которой цель, имеющая радиолокационное сечение, определенное радиолокационным сечением, при котором достигается вероятность обнаружения (дБсм), обнаруживается с вероятностью, заданной по вероятности обнаружения. Единицы в метрах.

Пример: 150

Эталонное сечение РЛС (RCS) для заданной вероятности обнаружения, определяемое как неотрицательный действительный скаляр. Опорная RCS - это значение, при котором цель обнаруживается с вероятностью, заданной вероятностью обнаружения. Единицы измерения находятся в дБсм.

Пример: 2.0

Параметры измерения

Установите этот флажок для моделирования радара, который может измерять целевые углы возвышения.

Установите этот флажок для моделирования радара, который может измерять скорость целевого диапазона.

Установите этот флажок, чтобы добавить шум к измерениям радиолокационного датчика. В противном случае измерения не содержат шума. MeasurementNoise свойство каждого обнаружения всегда вычисляется и не зависит от значения, указанного для параметра Add noise to measurements. Оставив этот флажок off, вы можете передать измерения истинности земли датчика в блок Multi-Object Tracker.

Установите этот флажок, чтобы включить сообщение о ложных радиолокационных измерениях аварийных сигналов. В противном случае сообщается только о фактических обнаружениях.

Настройки генератора случайных чисел

Метод установки начального значения генератора случайных чисел, указанного как один из параметров в таблице.

ВыборОписание
Repeatable

Блок генерирует случайное начальное начальное число для первого моделирования и повторно использует это начальное число для всех последующих моделирований. Выберите этот параметр для создания воспроизводимых результатов из статистической модели датчика. Для изменения начального начального значения в командной строке MATLAB введите: clear all.

Specify seedУкажите собственное произвольное начальное значение для воспроизводимых результатов с помощью параметра Указать начальное значение (Specify seed).
Not repeatableБлок генерирует новое случайное начальное начальное значение после каждого прогона моделирования. Выберите этот параметр, чтобы создать неповторяемые результаты из статистической модели датчика.

Начальное число генератора случайных чисел, указанное как неотрицательное целое число меньше 232.

Пример: 2001

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Random Number Generator Settings параметр для Specify seed.

Профили актера

Метод определения профилей субъектов, которые являются физическими и радиолокационными характеристиками всех субъектов в сценарии вождения, определяемый как один из следующих вариантов:

  • From Scenario Reader block - блок получает профили субъектов из сценария, указанного блоком чтения сценариев.

  • Parameters - блок получает профили актера из параметров, которые становятся включенными на вкладке Профили актера.

  • From workspace - блок получает профили актера из выражения MATLAB, указанного параметром MATLAB для профилей актера.

Выражение MATLAB для профилей субъектов, указанное как структура MATLAB, массив структуры MATLAB или допустимое выражение MATLAB, которое создает такую структуру или массив структуры.

Если блок чтения сценариев считывает данные из drivingScenario , чтобы получить профили актера непосредственно из этого объекта, задайте для этого выражения вызов actorProfiles функция на объекте. Например: actorProfiles(scenario).

Пример: struct('ClassID',5,'Length',5.0,'Width',2,'Height',2,'OriginOffset',[-1.55,0,0])

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным MATLAB expression.

Определяемый сценарием идентификатор субъекта, заданный как положительное целое число или L-вектор уникальных положительных чисел. L должен равняться числу действующих лиц, вводимых в порт ввода действующего лица. Элементы вектора должны совпадать ActorID ценности актеров. Можно указать уникальный идентификатор для субъектов как []. В этом случае одни и те же параметры профиля актера применяются ко всем актерам.

Пример: [1,2]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Определяемый пользователем идентификатор классификации, заданный как целое число или L-вектор целых чисел. Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр является вектором одинаковой длины с элементами в однозначном соответствии с актерами в Unique identifier for actors. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как одно целое число, значение которого применяется ко всем актерам.

Пример: 2

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Длина кубоида, заданная как положительный действительный скаляр или L-вектор положительных значений. Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр является вектором одинаковой длины с элементами в однозначном соответствии с актерами в Unique identifier for actors. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как положительный действительный скаляр, значение которого применяется ко всем актерам. Единицы в метрах.

Пример: 6.3

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Ширина кубоида, заданная как положительный действительный скаляр или L-вектор положительных значений. Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр является вектором одинаковой длины с элементами в однозначном соответствии с актерами в Unique identifier for actors. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как положительный действительный скаляр, значение которого применяется ко всем актерам. Единицы в метрах.

Пример: 4.7

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Высота кубоида, заданная как положительный действительный скаляр или L-вектор положительных значений. Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр является вектором одинаковой длины с элементами в однозначном соответствии с актерами в Unique identifier for actors. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как положительный действительный скаляр, значение которого применяется ко всем актерам. Единицы в метрах.

Пример: 2.0

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Центр вращения актера, заданный как массив ячеек длины L вещественных векторов 1 на 3. Каждый вектор представляет смещение центра вращения актера от нижнего центра актера. Для транспортных средств смещение соответствует точке на земле под центром задней оси. Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр представляет собой клеточный массив векторов с ячейками в соответствии один к одному с актерами в Unique identifier for actors. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как массив ячеек одного элемента, содержащего вектор смещения, значения которого применяются ко всем актерам. Единицы в метрах.

Пример: [-1.35, .2, .3]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Радиолокационное сечение (RCS) актера, определяемое как вещественно-значимая матрица Q-на-P или матрица ячеек длины-L вещественно-значимых матриц Q-на-P. Q - количество углов возвышения, заданное соответствующей ячейкой в поле «Углы возвышения», определяющем параметр RCSPattern (град.). P - количество азимутальных углов, заданное соответствующей ячейкой в азимутальных углах, определяющих свойство RCSPattern (град.). Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр представляет собой массив ячеек матриц с ячейками в соответствии один к одному с актерами в Unique identifier for actors. Q и P могут изменяться в массиве ячеек. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как массив ячеек с одним элементом, содержащим матрицу, значения которой применяются ко всем субъектам. Единицы измерения находятся в дБсм.

Пример: [10 14 10; 9 13 9]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Азимутальные углы диаграммы сечения РЛС, определяемые как массив ячеек длины-L действительных векторов длины P. Каждый вектор представляет азимутальные углы Р-столбцов сечения РЛС, указанные в схеме сечения РЛС (дБсм). Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр представляет собой клеточный массив векторов с ячейками в соответствии один к одному с актерами в Unique identifier for actors. P может изменяться в массиве ячеек. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как массив ячеек с одним элементом, содержащим вектор, значения которого применяются ко всем актерам. Единицы измерения в градусах. Азимутальные углы лежат в диапазоне от -180 ° до 180 ° и должны быть в строго возрастающем порядке.

Если сечения радара, указанные в ячейках шаблона сечения радара (dBsm), имеют одинаковые размеры, необходимо указать только массив ячеек с одним элементом, содержащим вектор угла азимута.

Пример: [-90:90]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Углы возвышения диаграммы сечения РЛС, определяемые как массив ячеек length-L действительных векторов Q-длины. Каждый вектор представляет углы возвышения Q-столбцов сечения РЛС, указанные в схеме сечения РЛС (дБсм). Если Unique identifier for actors является вектором, этот параметр представляет собой клеточный массив векторов с ячейками в соответствии один к одному с актерами в Unique identifier for actors. Q может изменяться в массиве ячеек. Если уникальный идентификатор для субъектов пуст, [], необходимо указать этот параметр как массив ячеек с одним элементом, содержащим вектор, значения которого применяются ко всем актерам. Единицы измерения в градусах. Углы возвышения лежат в диапазоне от -90 ° до 90 ° и должны быть в строго возрастающем порядке.

Если сечения радара, указанные в ячейках шаблона сечения радара (dBsm), имеют одинаковые размеры, необходимо указать только массив ячеек с одним элементом, содержащим вектор угла возвышения.

Пример: [-25:25]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите метод Select, чтобы задать параметр профиля актера, равным Parameters.

Вопросы совместимости

развернуть все

Не рекомендуется начинать с R2021a

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017b