2024-11-17-中国汽车工程学会-智能底盘操作系统白皮书_58页_1mb

智能底盘操作系统白皮书总结

核心内容

智能底盘操作系统是支撑智能汽车全面智能化、安全与高效自动驾驶的关键技术之一。它作为运行在智能汽车底盘的广义操作系统，实现底盘功能集中开发、跨域融合，并融入数据闭环、安全技术、AI及云计算等。随着汽车电子电气架构向集中式演进，智能底盘操作系统正经历架构、功能及开发流程的全面重塑。

主要观点

• 智能底盘发展趋势：线控技术、集中控制、滑板底盘和智能化软件技术推动底盘向高度集成、智能化方向发展。
• 智能底盘操作系统架构：采用分层解耦设计，支持异构融合，具备高实时性与高安全性，实现SOA架构、车云协同计算及AI大模型接口。
• 软件开发流程与工具：采用基于模型的开发、自动化工具链、云原生环境等，提高开发效率与系统稳定性。
• 安全要求：涵盖功能安全、预期功能安全、信息安全及数据安全，强调全生命周期安全管理和工具链建设。
• 关键技术：包括系统软件（如安全实时内核、虚拟化技术）、功能软件（如动力学服务、状态估算、指令执行）及芯片技术（如高算力MCU、支持ASIL-D的安全芯片）。
• 产业生态与未来发展：强调加强顶层设计、建立标准法规体系、推动技术攻关与开源共建，构建开放协作的智能底盘操作系统生态。

关键信息

技术发展现状

• 线控技术：包括线控制动（EHB、EMB）、线控转向、线控悬架、线控驱动等，其中EMB和线控悬架技术正逐步走向成熟。
• 集中控制：从底盘域控、动力底盘融合控制向中央域控演进，实现更高效的系统协同与资源调度。
• 滑板底盘：通过分离底盘与车身，实现通用性、轻量化和软件定义，推动底盘与动力、智驾等系统的深度融合。
• 智能化软件技术：SOA架构、AI、大数据、车云协同等技术为底盘提供智能化扩展，支持多自由度融合控制、参数动态调优及安全保底功能。

操作系统架构

• 分层设计：系统软件分为内核层和中间件层，支持虚拟化、安全实时内核、多种通信协议和接口。
• 功能软件：包含框架层与服务层，涵盖动力学服务、状态估算、指令执行、能源管理、智能扩展等。
• 架构特点：强调分层解耦、异构融合、高实时性与高安全性，支持车云协同计算和AI大模型接口。

芯片技术

• 芯片需满足高可靠性、高安全等级（如ASIL-D）、高实时性及高性能算力要求。
• 支持多种通信协议和传感器接口，如CAN-FD、以太网、SPI、IIC等。
• 芯片设计注重虚拟化、资源隔离、功能安全及信息安全。

软件开发与工具链

• 软件开发采用基于模型的开发与自动代码生成，支持敏捷开发、DevOps及OTA技术。
• 工具链需具备跨平台兼容性、支持AI及云原生，提升开发效率与代码质量。
• 自主可控工具链发展迅速，推动国内汽车软件生态建设。

安全体系

• 安全涵盖功能安全、预期功能安全、信息安全和数据安全，包括安全框架、安全冗余、安全测试与监控。
• 建立安全流程、工具链和管理机制，确保智能底盘在复杂环境下的稳定运行。

未来展望与发展建议

• 顶层设计：推动形成智能底盘操作系统行业共识，明确架构、标准与技术路径。
• 标准法规：联合行业建立标准体系，促进技术与标准融合，提升产品兼容性与产业协同。
• 技术攻关：聚焦系统软件、功能软件与芯片等核心技术，提升自主创新能力。
• 开源共建：推动智能底盘操作系统开源社区建设，促进生态发展。
• 生态建设：鼓励整车、零部件、算法、操作系统及芯片企业联合组建生态，推动智能底盘技术与产品落地。
• 产业化落地：通过示范应用和产业合作，加速智能底盘操作系统集成与量产，提升我国在全球市场的竞争力。

附录内容

• 产品案例：涵盖东风、红旗、经纬恒润、华为、采埃孚、普华、东软睿驰、紫光同芯、杰发科技等企业智能底盘操作系统开发案例。
• 缩略语表：列出ABS、ADC、AES、AIOT、APU、ASIL、AUTOSAR、AYC、BMS等技术相关术语及其含义。
• 主要参与单位及专家：包括编写委员会、指导专家组、参编及参研单位，体现行业广泛参与与协作。

总结

智能底盘操作系统是实现智能汽车技术突破与产业发展的关键支撑。通过架构重塑、功能扩展、开发流程革新，操作系统将更高效地支持线控技术、集中控制、滑板底盘及智能化应用。同时，系统需满足高安全、高实时、高兼容性等要求，推动汽车智能化、网联化和生态化发展。未来，智能底盘操作系统将通过加强顶层设计、标准法规建设、技术攻关及生态构建，助力我国汽车产业实现全球竞争力提升。