进行地下模拟

Byron Stanley，美国萨默维尔WaveSense公司首席技术官，Ansys Advantage员工万博

虽然自动驾驶汽车行驶的路面下有什么似乎并不重要，但WaveSense的工程师正在使用Ansys HFSS电磁解决方案开发一个系统，以绘制道路的地下特征，以便在所有条件下进行精确的位置验证。万博

在研发能让自动驾驶成为现实的技术的竞赛中，大多数工程师都专注于让传感器探测、解释路面上的物体并做出反应。为了解决最棘手的挑战之一——当喷漆车道标志状况不佳或被雪、雾或雨遮挡时，如何让车辆保持在行驶车道上——WaveSense公司的工程师们将他们的雷达设备对准下方。雷达定位系统也被积极应用于停车场、天桥和停车场。

这个概念是由麻省理工学院林肯实验室的研究人员在2009年左右提出的。2013年，探地雷达首次在阿富汗部署在重达9吨的自动军用车辆上，那里的道路通常没有明确的定义，偏离标准路径可能是致命的。2017年，麻省理工学院的研究人员创建了分拆公司WaveSense, Inc.，以设计适合消费市场乘用车和卡车的GPR单元。WaveSense团队正在使用Ansys HFSS优化雷万博达性能，同时降低成本，使产品更快地推向市场。作为Ansys启动计划的成员，该公司获得了HFSS的访问权。万博

该公司测量并记录来自地下管道、根、岩石和土壤的反射，并不断更新WaveSense的地图数据库。

工程与教育挑战

作为原理验证装置，用于军事目的的第一代GPR单元与车辆本身一样宽。WaveSense目前正在进行生产设计——材料单不到100美元——以适应1 × 2英尺× 1英寸的占地面积，安装在商用汽车和卡车下面。由于汽车制造商普遍关心重量和空间问题，WaveSense必须在不牺牲分辨率和精度的前提下，对雷达天线和相关电子设备进行小型化和优化。HFSS使他们能够以参数化的方式虚拟原型化各种几何配置，并使用优化例程来帮助找到提供可接受性能的理想几何。

了解各种环境下的雷达增益模式是另一个挑战。HFSS正在帮助工程师了解雷达模式是如何受到附近金属质量(汽车或卡车车身)的影响，以及道路材料和地下特征的性质

表面下的模拟

使用HFSS，工程师们模拟了各种雷达天线的尺寸和配置，以及雷达传输能量的形状以及它如何分散到环境中。这是用来确定性能在一系列不同的物理环境和地面条件。迄今为止，他们已经使用亚波长特征的自动网格进行了数千次HFSS模拟，包括参数扫描、地面和车辆效应研究以及基础设施和材料研究。根据复杂性的不同，在32核服务器上进行模拟需要几个小时到几天的时间。万博Ansys工manbet程仿真技术帮助WaveSense更好地理解优化设计参数、材料和整体性能。在构建设计的每个修订之前，可以节省大量的时间和精力进行模拟。通过模拟，WaveSense工程师能够以比构建和测试物理原型更合理的成本及时达到他们的设计点。

WaveSense正在首先绘制价值最高的区域——大型叫车市场、主要停车结构和停车场，以及最大的货运路线。

在晴天使用探地雷达

在恶劣天气下，当安装在自动驾驶汽车上的摄像头看不到车道标志时，探地雷达总是能提供重要的价值。但即使在晴朗的天气里，地面摄像机、激光雷达或其他传感器最终也会失效，因此拥有一个独立的GPR单元是个好主意。将探地雷达与更多标准的自主传感器融合，可大大降低自主系统的总体故障率。

在任何情况下-下雨，下雪，雾或晴天- WaveSense继续使用Ansys HFSS优化探地雷达技术，以创建我们大多数人从未想过的地图-万博我们驾驶的道路底部的地图。