智能網聯汽車傳感器檢測與定位技術分析

摘要：為了滿足新能源汽車的發展需求，針對智能網聯汽車傳感器檢測和定位技術的研究非常重要。通過對智能網聯汽車的基本情況、智能網聯汽車傳感器的檢測與定位技術進行分析，探討智能網聯汽車傳感器檢測與定位技術的發展。通過提高智能網聯汽車傳感器檢測與定位技術的有效性，發揮新能源汽車的傳感器和定位技術的作用，可進一步提升智能網聯汽車的服務能力，推動新能源汽車行業的發展。

關鍵詞：智能網聯；汽車傳感器；定位技術

0 前言

新能源汽車是當前汽車行業發展的主要方向之一。新能源汽車技術的應用，不僅能減少傳統化石能源的使用、改善社會能源結構、推動資源的節約，還能滿足人們日常生活的需求。為了滿足新能源汽車的發展需求，針對智能網聯汽車傳感器檢測和定位技術的研究非常重要。本文以新能源汽車為研究對象，主要對智能網聯汽車傳感器檢測進行研究，并分析其定位技術，以期使新能源汽車能夠更好地為車主提供服務，從而推動新能源汽車不斷向前發展。

1 智能網聯汽車的環境感知

傳感器的感知和定位，在各個機構的進度體現和關注的技術點方面是有差異的。在基本情況下，智能網聯汽車的環境感知和定位技術比較相似，能滿足智能網聯汽車的運行需求的路徑規劃主要體現在處理、感知、規劃和執行部分。在智能網聯汽車中，需要將傳感器與汽車相結合，才能讓汽車發揮相應功能。電氣設備在工作時，可以與感知環境的傳感器相結合，從而實現相應的處理工作。轉化為執行命令時，智能網聯汽車才能實現自動駕駛。除汽車行業外，部分互聯網企業對智能網聯汽車技術也進行了相應的研究。

2 智能網聯汽車毫米波雷達的應用

2. 1 毫米波雷達的安裝與調試

毫米波雷達的安裝與調試需要在詳細熟悉安裝圖紙的前提下開展，才能使其發揮相應作用。同時，還需要詳細了解元器件的安裝與識別，保證傳感器能實現正確安裝。另外，需要對智能化器件進行品質檢測，并按照正確的工藝進行裝配。值得注意的是，在安裝作業時，需要對經過篩選后的毫米波雷達進行安裝。根據毫米波雷達的運動速度和飛行時間，可以得到目標物體的距離。在方位測量時，可以通過應用天際線陣列來提高定位的合理性，更好地滿足測定需求。

2. 2 毫米波雷達的特點

調頻連續波雷達具有發射功率低、尺寸小、成本較低的特點。在測量時，其性能和距離都相對較好。在工作時，調頻連續波雷達能獲取周邊環境的基本情況，包括周邊環境的2D/3D 位置，而不需要輔助光源提供照明。同時，調頻連續波雷達還能夠通過獲取周圍移動物體的反射率、徑向速度來感知周邊環境的變化，確保智能網聯汽車的穩定運行。

使用耐威（Navtech）公司開發的毫米波雷達可以實現多段數據的獲取，可以為智能網聯汽車的運行奠定基礎，其毫米波雷達的頻段為76～77 GHz。在毫米波雷達工作時，通過窄波束實現機械掃描，波束的寬度為1.8°，每次的間隔控制為0.9°，每旋轉一圈就能取得400 個角度的測量數據。機械旋轉速度控制為4 Hz，距離分辨率為4.32 cm，最大的測距為163 m。通過上述方式能實現對車輛周圍環境數據的獲取。

在電磁頻譜中，毫米波被視為短波長，在道路的探測工作中具有較好的應用價值。參考毫米波雷達的波形圖，能保證毫米波雷達在工作時發揮相應功能。與超聲波雷達相比，毫米波雷達具有體積小、空間分辨率高等特點。一般情況下，毫米波雷達的波長精確度相對較高，有助于發揮智能網聯汽車的感知和定位作用，較好地滿足智能聯網汽車的發展需求。

3 智能網聯汽車傳感器的檢測

3. 1 超聲波傳感器的檢測

超聲波傳感器是智能網聯汽車的重要傳感器，其能實現對智能網聯汽車的測距工作，可用于自動化、測量和控制領域。超聲波傳感器通過發射超聲波脈沖而反射回來的波形進行檢測，再根據波形數據獲取障礙物的距離，有助于智能網聯汽車在行駛過程中采取適宜的避障措施。

超聲波傳感器檢測時，需要進行以下4 項準備工作：① 連接傳感器和測試設備；② 檢查傳感器的供電情況，判斷其能否正常發揮；③ 確認傳感器和障礙物之間的環境是否能進行測試；④ 根據實際情況選擇恰當的傳感器測試方法。

準備工作完成后，首先將被測障礙物的放置于傳感器的測量范圍內，并使之保持靜止。其次，發送聲波脈沖，并記錄接收到的聲波信號。最后，根據聲波傳輸速度和回波信號的時間差，計算汽車和障礙物之間的距離。后續再進行重復多次的計算，確保計算結果的準確性和可靠性。

超聲波傳感器在智能網聯汽車的應用上，可實現對障礙物的檢測和判斷。首先將障礙物放置在需要檢測的位置，對角度和靈敏度進行管理。其次，發射脈沖信號，并記錄回波信號。最后通過計算時間差來實現障礙物的判斷。在測試過程中，需要不斷調整傳感器的參數，計算其靈敏度的檢查范圍，確保障礙物的檢測水平。

超聲波傳感器還能實現對液位距離的測定。測試的基本步驟與上述測試步驟相同。通過對液體聲速和溫度的分析，可以提高液位的測量精度。經過測定后，能確保超聲波傳感器的精度，使其在具體工作中能夠實現對障礙物的檢測，實現車輛對障礙物的規避，確保智能網聯汽車的行駛安全。

3. 2 毫米波雷達傳感器的檢測

毫米波雷達傳感器是智能網聯汽車的重要組成部分，做好毫米波雷達傳感器的檢測工作十分有必要。毫米波雷達傳感器的測試主要針對性能指標和功能點。由于缺少統一的規范和標準，目前國內的毫米波雷達傳感器質量良莠不齊。作為新能源汽車高級駕駛輔助（ADAS）系統環境感知模塊的關鍵，需要對毫米波雷達傳感器的可靠性、性能等內容進行檢測。毫米波雷達通過天線向目標物體發送電磁波，并使用接收器來獲取電磁波的反射波，并根據電磁波的傳播時間和速度，實現對目標物體距離的計算。同時，ADAS 系統還需要對反射波的頻率變化進行分析，實現對物體實際移動速度的計算。

3. 3 電流傳感器的檢測

（1） 萬用表法。在電流傳感器的檢測過程中，使用萬用表來獲取傳感器的輸出電壓信號，并對波形進行分析，由此判斷檢測結果是否正常。在實際檢測時，可將萬用表接入傳感器的輸出端，來計算輸出電壓。如果電壓符合規范，則說明電流傳感器處于穩定的工作狀態。

（2） 比較法。在電流傳感器的檢測過程中，可以選擇一個已知是正常狀態的電流傳感器，將要測定的傳感器與之進行對比，以此來判斷目標傳感器的工作狀態。如果兩個傳感器的輸出電壓相同，則說明電流傳感器的狀態正常。如果存在差異，則需要對傳感器進行更換，使其保持正常的工作狀態。

（3） 簡易負載法。在電流傳感器的檢測過程中，可以將負載電阻接入到電流傳感器的輸出端，獲取其電壓、電流、電阻等內容，完成對傳感器穩定性和準確性的獲取。如果誤差相對較小，說明傳感器工作狀態正常。反之則說明需要更換傳感器。

按照上述3 種方法，能夠對電流傳感器進行檢測，提高電流傳感器的工作水平。

3 智能網聯汽車的定位技術

3. 1 車輛定位天線與導航系統的組合

將汽車兩后輪作為中心、后輪間距作為原點，可以實現x、y、z 三維坐標系的構建。在坐標系中，可發揮定位天線的作用，即通過記錄定位天線的位置來確定天線底座的坐標值。

將導航系統和定位天線組合安裝于車輪距的正上方，并將x、y 軸的數值均保持為0，再測定其與地面的距離，在減去車輪的半徑后就能實現對z 軸坐標的獲取。采用定位天線和導航系統相結合，有助于提高新能源汽車智能網聯汽車的服務能力。

3. 2 地圖定位

（1） 特定地圖定位。為滿足定位地圖的工作需求，需要對特定的地圖定位的特性開展研究。在特定地圖環境中，可以選擇地圖模塊實現匹配。使用毫米波雷達和圖像識別傳感器，可以對環境進行感知和識別。在識別完成后，將感知結果進行對比，如果匹配成功，則可以獲得移動設備在具體環境中的位置和方向。在實際檢測過程中，需要提前進行地圖定位模塊的信息采集工作，在室外環境時，可以和全球衛星導航定位系統一起，來確定設備的路面位置。

（2） 地標導航定位。地標導航定位主要用于已知環境中的導航。能被順利識別的地標可以是自然界中的特定目標，也可以是人工地標。人工地標是為了定位和導航而添加到環境當中的標識。在環境之中，每個地標都有其所在的位置。經過地標導航定位精確獲取后的地理位置信息，需要被存儲到數據庫當中。車輛需要裝備關于它們特征和位置的數據庫。如果車輛傳感器的輸入能實現對地標的獲取，則可實現相應數據的獲取，并滿足定位的工作需求。

（3） 全球衛星導航系統。在汽車工作時，可對衛星導航定位展開分析。常見的全球衛星導航定位系統包括美國的全球定位導航系統和中國的北斗定位導航系統。通過三邊測量，地面接收機可獲取衛星的信號，包括具體的時間和具體的位置，從而實現對具體信息數據的獲取。接收機在工作時，如果具體的距離已知，則需要獲取接收機的緯度、經度和高度等數據。同時，需要注意管控接收機的時鐘偏差，更好地為車輛的戶外導航提供服務。

（4） 組合導航定位。此方式是指使用兩種或兩種以上的定位方法，使智能網聯汽車在工作時更好地發揮定位技術的功能。原則上，全球定位系統接收機僅需要3 顆衛星，就可以計算出其三維位置。但是全球定位系統在作業時會有信號阻隔、信號中斷的問題，會直接影響全球定位系統的精度和可靠性。因此，可以應用組合導航定位來提高全球定位系統的可靠性。組合導航定位的應用一方面可以獲取高精度的位置和速度，另一方面還能對全球定位系統阻隔的問題進行控制，可以使智能網聯汽車在工作時保持較好的定位能力。

4 自動駕駛測試試驗

首先在導航中設置目標點，并檢查車輛的網絡連接狀態。其次，在連接成功的情況下，設置終點駐車的指令，使智能網聯汽車進入自動駕駛狀態。最后，觀察車輛的運行狀態。在自動駕駛狀態下，新能源汽車能夠自動向終點運行，而不需要手動控制。

5 結語

本文以新能源汽車為研究對象，對智能網聯汽車傳感器的檢測和定位技術展開分析，在滿足新能源汽車自動駕駛需求的條件下，發揮定位技術的應用價值，并通過應用組合導航和地圖采集功能，進一步提升新能源汽車的智能化水平，促進新能源汽車產業的高質量發展。

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