Verbundprojekt: Digitale und energieeffiziente Radarnetzwerke für heterogene E/E-Fahrzeugarchitekturen - VERANO

Abstract

Im Rahmen des Projekts VERANO wurden die Anwendungspotentiale und Vorteile verteilter, kooperativer, und skalierbarer Radarsensornetzwerke im Bereich des autonomen Fahrens untersucht. Schwerpunkte bildeten dabei die weitgehende Digitalisierung aller systemrelevanten Funktionalitäten, die Synchronisierung der Sensorknoten, eine optimale Rechenlastverteilung, die Bildgebung in verteilten Netzwerken, und der Einsatz von KI-Methoden zur Datenverarbeitung. Durch den Einsatz modernster Radio Frequency System-on-Chip (RFSoC) Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) als Sensorknoten sollten unterschiedliche Rechenschritte und KI-Algorithmen bei der Signalprozes-sierung implementiert werden. Eine zentrale Fragenstellung war hierbei der Einsatz eines Time Sensitive Networks (TSN) für die Kommunikation und den Datentransport im Netzwerk, vor allem im Hinblick auf die benötigte Datenrate und Mindestanforderungen an die zeitliche Synchronisierung. Eine weitere Herausforderung kooperativer und verteilter Radarsysteme ist die optimale Rechenlastverteilung zwischen Netzwerk, Sensorknoten, und Zentralrechner. In diesem Zusammenhang wurde insbesondere berücksichtigt, welche Signalverarbeitungsschritte an welcher Stelle im Netzwerk ausgeführt werden müssen, um eine Optimierung im Hinblick auf die finale Qualität der "Umfeldabbildung" durch das Sensornetzwerk zu erreichen. Durch die Datenfusion in Zonen- und Zentralrechnern erhöht sich die zur Verfügung stehende Information erheblich, wodurch insbesondere hochauflösende und präzise Bildgebung ermöglicht wird. Die Heraus-forderungen liegen hierbei in der notwendigen Synchronisierung der Sensorknoten, und in der Auslegung des Netzwerks, welches tendenziell ein stark ausgedünntes virtuelle Array aufweist.