在开发ADAS或自动驾驶功能时，需要在真实条件下对软件进行测试，理想情况是以可重复且高效的方式进行。
在这种情况下，数据重放技术显得尤为重要，即直接在开发和测试环境中使用真实的驾驶和传感器数据。摄像头、雷达、激光雷达、总线、网络、时序以及视频数据将以真实且完全同步的方式输入到被测系统（SUT）中，在真实世界条件下验证感知、传感器融合和决策逻辑，同时避免大规模路试所带来的工作量、成本和风险。
作为一种开环测试方法，数据重放遵循一个明确的原则：重放的数据为系统提供明确定义的激励，而系统的响应不会影响输入信号。这使您能够完全掌控测试过程，根据需要反复重放相同的交通场景，客观地比较不同软件版本，并快速、可靠地检测回归问题。
简而言之，数据重放为在实验室中高效、透明且可扩展地验证ADAS和AD系统奠定坚实基础。
为什么要使用数据回放？
- 逼真的传感器数据：重放真实的摄像头、雷达和激光雷达数据，以便在目标硬件上对感知和融合算法进行逼真的测试。
- 确定性开环测试：通过使用完全相同的输入数据，可对不同软件版本、参数集及硬件代际进行客观比较。
- 精确的时序与同步：在传感器、总线和以太网接口之间实现可重现的时间戳、帧率及信号关系。
- 针对性的鲁棒性与故障测试：通过有意操纵传感器数据（例如延迟、丢包、干扰）来验证故障处理和性能退化策略。
- 实验室测试覆盖率更高：可对罕见且涉及安全关键的场景进行可重复测试，且不受试驾和环境条件的影响。
- 无缝的HIL集成：在统一的测试架构内，可在数据回放与HIL之间无缝切换。
- 高效的数据利用：针对性地复用数据池中的海量驾驶数据集，用于自动化测试活动。
- 更快的验证：早期缺陷检测、可重现的结果，以及更短的开发和验证周期。
适用于其他行业的行之有效的测试方案
在汽车领域已证实有效的ADAS和自动驾驶功能开发方法，可直接迁移至其他行业。无论何处，只要复杂系统依赖真实传感器数据和算法，数据回放都能带来显著的附加价值。将真实的系统运行经验与受控的测试流程相结合，为复杂系统打造可复现的结果、可靠的决策依据以及高质量的开发基础。
- 商用车：利用真实的载荷、环境和传感器数据，对驾驶辅助、功能安全及自动化功能进行评估，包括建筑工地、物流作业和越野场景等高难度使用场景。
- 航空电子设备：通过传感器、任务和遥测数据的确定性重放，对安全关键系统进行分析和验证。
- 铁路系统：在真实运行条件下对基于传感器的监测、辅助和自动化功能进行测试与验证。测试过程可重现，且不干扰正常运营。
- 医疗技术：对真实测量和设备数据进行可重现的回放，以客观评估算法、软件更新和系统变更。
- 机器人技术：基于真实环境和传感器数据，对感知、导航和控制功能进行验证。
数据重放解决方案：对感知与传感器融合的针对性评估
在HIL环境中验证ADAS或自动驾驶功能时，对真实传感器数据进行可重现且时间精确的处理至关重要。通过开环重放，可在真实测试车辆中同步记录的驾驶场景，尤其是带有时间戳的摄像头视频流以及相关的车辆总线数据，会被确定性地重放至真实的电子控制单元中。
被测系统（SUT）会像在车辆中一样精确地处理这些输入信号，且其输出不会反馈到仿真输入中。这使您能够有针对性地隔离内部算法，并在受控且逼真的条件下评估感知、传感器融合和决策逻辑。
为此，您可以使用由Vector与Solectrix联合开发、专为HIL应用设计的、全面且经过实践验证的开环测试解决方案。
记录的原始数据将以精确的时序和同步方式重放，并通过物理接口直接注入被测单元（SUT）。对于缺失或未记录的总线消息，可通过残余总线仿真进行有选择地补充，以确保系统上下文的一致性。随后，视频数据将传输至视频接口板（VIB），为真实控制单元提供原始视频流，仿佛该控制单元仍安装在测试车辆中一样。
被测系统（SUT）的响应，例如检测到的物体、车道轨迹或可通行空间，将经过系统分析，并与真实数据进行直接对比，为ADAS和自动驾驶功能的客观、可扩展且高效的验证提供技术基础。
视频接口板：一种用于视频注入的模块化解决方案
借助基于FPGA的视频接口板（VIB），可以以精确的时序和同步性捕获、处理和回放CSI‑2视频数据。该模块化系统支持多种成熟的串行化/解串行化技术（SerDes）和视频传输协议，可轻松连接各类摄像头和嵌入式控制单元：
GMSL1™、GMSL2™、GMSL3™ | FPD-Link™ III/IV | ASA Motion Link | GVIF 3 | CSI‑2 | MIPI A‑PHY
能够轻松实现异构系统配置，并确保长期保持灵活性，即使接口要求不断演变也不受影响。
适用于高要求应用的高带宽
借助视频接口板，将获得专为高要求测试环境设计的解决方案。无论是在ADAS/AD应用中，还是在航空航天、工业和医疗技术领域，都能通过高带宽视频内容的精准、一致的回放，对系统行为进行详细分析和评估。
模块化设计，实现最大灵活性
视频接口板由基板和带集成串行器/解串器接口的可更换摄像头适配器组成。得益于这种模块化设计，系统可以快速、轻松且经济高效地适应个性化需求。
故障注入：针对鲁棒性的有针对性的验证
通过在数据重放环境中进行故障注入，可以系统地评估系统对真实故障状况的响应。这种评估具有可重复性、在受控环境下进行，且无需额外的驱动数据。所有测试均符合LV124、LV148、ISO 16750和ISO 7637标准。这种方法使得关键场景能够以可预测的方式进行测试，并支持在真实条件下评估系统行为。
通常采用两种方法，分别针对不同类别的故障：
- I2C操纵，
- 同轴供电（PoC）故障注入。
通过结合这两种方法，可以在精确定义的条件下评估ADAS功能的鲁棒性、故障行为以及性能退化策略。关键情况的比较既可重复进行，又高效、安全，且无需进行高风险的测试驾驶。
I2C操纵
通过基于I²C的故障注入，可以有针对性地、可控地干预摄像头与ECU之间的控制、配置和数据通信，能够针对功能性故障和图像相关故障进行有针对性的仿真和分析。典型用例包括：
- 通过有针对性的I²C和视频数据操作扩展ECU验证
- 对摄像头与ECU之间数据通信进行可控干扰
- 通过操纵I²C通信来模拟摄像头端的故障状况
PoC故障注入
PoC故障注入技术直接针对物理信号传输层。通过有选择地干预电源和信号路径，可在不损坏摄像机的情况下真实再现电气故障。可模拟的故障状况包括（但不限于）以下几种：
- 信号线闭合（无故障状态）
- 信号线开路（中断）
- 对GND（地）短路
- 对VBAT（电源或电池电压）短路
- 不造成硬件损坏的过流和欠流场景
