Более простые и надежные испытания радаров на ЭМС с помощью тестера R&S®RadEsT

Измерительная задача

Современные автомобильные радары должны надежно работать даже в присутствии сильных электромагнитных полей. Функции продвинутых систем помощи водителю, такие как адаптивный круиз-контроль (ACC), автоматическое экстренное торможение (AEB) и обнаружение объектов вне зоны видимости водителя (BSD), играют важную роль в обеспечении безопасности автомобилей. Радиолокационные системы должны поддерживать точные измерения расстояния, угла и доплеровского эффекта и при этом обладать устойчивостью к внешним ВЧ-помехам.

Стандарт ISO 11452 определяет требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) и помехоустойчивости автомобильных компонентов, как правило, при напряженности электрического поля до 100 В/м. Однако соответствие требованиям по ЭМС само по себе не обеспечивает корректного радиолокационного обнаружения. Сильные ВЧ-поля могут вызывать снижение чувствительности, уменьшение дальности действия, отслеживание ложных целей и потерю отслеживаемых объектов, что оказывает непосредственное влияние на рабочие характеристики системы ADAS.

Типичная задача: при напряженности электрического поля свыше 100 В/м некоторые радарные датчики могут кратковременно терять цель или измерять скорость с недостаточной точностью — даже в том случае, если соблюдаются предельные значения по электромагнитной совместимости. Необходимо проверять функциональность радаров под электромагнитной нагрузкой, при этом организация оборудования для испытаний помехоустойчивости в камерах с полями до 200 В/м может быть непростой задачей.

Цель: обеспечение соответствия требованиям по ЭМС согласно стандарту ISO 11452 путем валидации реальных рабочих характеристик радаров в условиях электромагнитной нагрузки до 200 В/м и подтверждения надежной работы радаров за пределами нормативов по ЭМС.

Решение компании Rohde & Schwarz

Компактный и универсальный тестер радаров R&S®RadEsT заполняет пробел между классическими испытаниями помехоустойчивости и анализом рабочих характеристик радаров в системах ADAS. Тестер можно напрямую встраивать в имеющиеся камеры для испытаний на ЭМС, реверберационные камеры или среды инжекции объемного тока (BCI), при этом не требуется модификация генерируемого электромагнитного поля.

R&S®RadEsT дает следующие преимущества:

• Полная совместимость с установками для испытаний на ЭМС с напряженностью электрического поля до 200 В/м
• Анализ работы радарных датчиков в реальном масштабе времени в присутствии электромагнитных полей
• Анализ помехоустойчивости и рабочих характеристик радарных датчиков в рамках единого процесса
• Точные бесконтактные измерения рабочих характеристик радарных датчиков без влияния на генерируемое электромагнитное поле
• Поддержка диапазонов частот автомобильных радаров (от 76 ГГц до 81 ГГц)
• Масштабируемая конфигурация для испытаний радарных модулей от поставщиков 1-го уровня и валидации на уровне всего автомобиля от OEM-производителей

Технические преимущества тестера R&S®RadEsT

• Расширенные испытания на устойчивость: функционирование совместно с системами ЭМС при напряженности поля до 200 В/м
• Высокая точность анализа радаров: моделирование точности измерения расстояния, угла, доплеровского эффекта и отслеживания объектов
• Корреляция в реальном масштабе времени: установление связи между ухудшением рабочих характеристик радара и напряженностью электрического поля
• Бесконтактные измерения: отсутствие вмешательства в аппаратное обеспечение радара и генерирование электромагнитного поля
• Высокая повторяемость: обеспечение постоянных и прослеживаемых результатов измерений на различных объектах
• Анализ на основе сценариев: возможность интеграции с имитатором CARLA в целях сопоставления виртуальных событий системы ADAS и реального поведения радаров

Эксплуатационные преимущества тестера R&S®RadEsT

• Единый рабочий процесс: испытания помехоустойчивости и проверка функциональности радаров проводятся в одной испытательной установке
• Снижение сложности: удобная интеграция в имеющиеся камеры для испытаний на ЭМС
• Независимость от систем: совместимость с любыми конфигурациями ЭМС-усилителей, антенн и камер
• Поддержка принципа «Автомобиль в контуре управления» (VIL) для испытаний на системном уровне OEM
• Перспективность: поддержка новых требований к системам ADAS, расширения диапазонов частот радаров и повышения плотности интеграции датчиков
• Масштабируемость: идеально подходит для испытаний отдельных компонентов и полноценных испытаний систем на уровне всего автомобиля

Применение

ISO 11452 — испытания помехоустойчивости автомобильных радаров

Стандарт ISO 11452 определяет испытания помехоустойчивости электронных автомобильных систем, включая радарные датчики в легковых и грузовых автомобилях.

Примечание: стандарт ISO 11452 регламентирует помехоустойчивость, однако не охватывает методы оценки точности измерений радаров. Рабочие характеристики радаров необходимо анализировать в дополнение к проверке соответствия требованиям по ЭМС.

Испытания на уровне компонентов (поставщики 1-го уровня)

• Валидация модулей радарных датчиков согласно требованиям стандарта ISO 11452
• Анализ устойчивости к излучаемым и кондуктивным помехам наряду с обеспечением рабочих характеристик радаров путем имитации радиолокационных целей
• Мониторинг полной цепи обнаружения радара (расстояние, скорость, угол, отслеживание объектов) в присутствии электромагнитных полей
• Точный анализ мощности передачи и спектра испытуемого радарного датчика
• Испытания в камерах-поглотителях, средах с инжекцией объемного тока и реверберационных камерах
• Комбинирование помехоустойчивости с профилями температур или вибраций в целях улучшения проверки надежности

Испытания на уровне всего автомобиля (OEM-производители)

• Испытания радаров, встроенных в бамперы, решетки радиатора, крылья или углы автомобилей
• Анализ взаимодействия с прочей электроникой автомобиля: информационно-развлекательные системы, системы бесключевого доступа, инверторы электромобилей, контроллеры доменов
• Проведение испытаний всего автомобиля на ЭМС в реверберационной камере: анализ излучений, помехоустойчивости и перекрестных помех
• Валидация рабочих характеристик продвинутых систем помощи водителю (адаптивный круиз-контроль, автоматическое экстренное торможение, обнаружение объектов вне зоны видимости водителя, слияние датчиков) в реальных электромагнитных условиях
• Обеспечение надежного взаимодействия с камерами и лидарами (оптическое обнаружение объектов и измерение дальности) под электромагнитной нагрузкой

Заключение

Радарные датчики в автомобилях, оснащенных продвинутыми системами помощи водителю, должны надежно работать несмотря на сильные электромагнитные поля. Недостаточно только подтверждения соответствия стандарту ISO 11452, поэтому разработчики должны проверять реальные рабочие характеристики радаров под электромагнитной нагрузкой, чтобы гарантировать надежность и безопасность.

Тестер R&S®RadEsT представляет собой эффективную платформу для подробного анализа рабочих характеристик радаров в средах испытаний на ЭМС. Тестер R&S®RadEsT помогает создавать прочные, надежные и перспективные радиолокационные системы, работающие при напряженности электрического поля до 200 В/м. Он позволяет измерять характеристики обнаружения в реальном масштабе времени и полностью интегрируется в имеющиеся испытательные камеры.