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自动驾驶系统冗余与降级安全技术指南.docx
资料介绍
自动驾驶系统冗余与降级安全技术指南
1 概述
冗余与降级是自动驾驶系统安全的核心保障机制，通过硬件冗余、软件冗余和功能降级，确保系统在组件故障时仍能维持安全运行。冗余设计保证单点故障不导致功能丧失，降级策略确保系统在部分功能受限时仍能安全运行。本指南系统阐述自动驾驶系统的冗余架构、传感器冗余、计算冗余、执行器冗余、安全降级策略及降级验证方法，为自动驾驶系统安全设计提供技术参考。
2 冗余架构
2.1 异构冗余
异构冗余使用不同类型的组件实现相同功能，降低共因故障风险。异构冗余设计包括：传感器异构，使用摄像头、激光雷达、毫米波雷达和超声波传感器同时感知环境，不同传感器使用不同的物理原理，同时受干扰的概率低；计算异构，使用不同架构的处理器实现相同功能，如ASIC+FPGA+MCU，不同处理器同时发生故障的概率低；通信异构，使用不同的通信链路传输关键数据，如CAN FD+以太网，一条链路故障时另一条链路可继续通信。
2.2 同构冗余
同构冗余使用相同类型的组件备份关键功能。同构冗余设计包括：双通道冗余，关键功能使用两个相同的通道，主通道故障时备用通道接管，切换时间小于10ms；三模冗余，关键功能使用三个相同的通道，输出使用多数表决逻辑，单通道故障不影响系统功能；备份冗余，备用组件处于待机状态，主组件故障时备用组件启动，启动时间在可接受范围内。
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