用赛车模拟器测试民用轿车用赛车模拟器测试民用轿车

Dynisma位于英国布里斯托尔的工厂里的一台DMG-1模拟器。（Dynisma）Dynisma将其为法拉利和迈凯伦F1研发的低延时仿真技术应用于道路车辆领域。

仿真技术可以缩短研发时间、减少开发原型的工作量并降低成本，已经成为汽车研发过程中的一项重要工具。用于赛车运动时，仿真技术带来的优势甚至可以决定比赛的胜负。

英国初创公司Dynisma正是在赛车运动中首次看到了机遇。公司创始人、首席执行官兼高级工程师Ash Warne表示：“我花了很多时间思考如何改进现有的仿真技术，而我创立Dynisma就是为了把这些理念投入市场实践。” Warne曾经在迈凯伦和法拉利的F1车队工作了10年，具有丰富的模拟器驾驶经验。2017年，他回到英国，并创立了Dynisma。

Dynisma的Ash Warne：“我们制定了计划，以打乱汽车和赛车模拟市场。”（Dynisma）

Warne对SAE说：“我们的理念始终是让运动发生器变得更容易使用，以及提升市场上现有技术的性能。” 在Dynisma成立后的前18个月，他专注于将其认为可行的理论投入实践，“然后我们制定了为汽车和赛车模拟器市场研发颠覆性新技术的计划。”在2019年初，他组建了一个研发团队并开始寻找投资。

在获得投资后，Dynisma研发出第一款产品：DMG-1（Dynisma Motion Generator 1）模拟器。法拉利F1车队曾使用DMG-1模拟器的其中一个版本来备战2022赛季。这款专为道路车辆动态、行驶品质以及NVH仿真而设计的模拟器的研发得益于赛车模拟技术。此外，Dynisma在电动和自动驾驶汽车领域的研发也取得了进展。

六自由度模拟

Dynisma位于英国布里斯托尔的工厂的DMG-1样机采用单人座舱和类似方程式赛车的驾驶舱设置，带有方向盘和各类控制机构。模拟器安装在Dynisma的运动发生器上。

Warne 表示：“我们开发的另一项使能技术是分离系统。我们在模拟器顶部配备了一个六自由度系统，现有的任何硬质车身都可以靠它实现六自由度的移动。所以，我们可以在三个自由度内平移，并且可以旋转，达到六自由度的最低要求，以准确呈现运动状态。”

由于DMG-1是地面车辆模拟器，主要在水平面上进行移动。因此该模拟器设计为一个两级系统，并在顶部配备六自由度系统，这样可以在所有自由度下将驾驶员与移动以及振动源尽可能直接相连。模拟器下部采用三角形结构加固，以提供额外的横向、纵向与侧滑能力。

在视觉投影方面，Dynisma内置5台投影仪，可实现240度的曲面屏投影。激光雷达扫描仪和一个惯性测量装置负责从测试赛道采集数据，用于生成图像。Warne表示，测试轨道周围的物体放置“精确至毫米级”，并且垂直输入汽车模型的数据也是由激光雷达扫描仪采集的。

Dynisma仿真技术旨在攻克现有仿真技术上的缺陷。Warne的团队与多个技术伙伴合作，包括投影技术公司ST Engineering Antycip、图形渲染和道路（赛道）模型公司rFpro以及汽车建模解决方案公司Canopy Simulations。此外，Dynisma的客户也可以在模拟器中使用自己的软件。

低延时、高带宽

Dynisma的商务经理Gavin Farmer表示，Dynisma仿真技术的关键亮点是系统的低延时。“在这方面，可以用音乐打个比方。如果一个音乐家当面朝着显示器演奏乐器，他能区分10毫秒的延时。也就是说，如果音乐延时超过10毫秒，音乐家就会有所察觉。”

Farmer表示，驾驶员是否能意识到延时降低，还不确定。“驾驶员能否区分10毫秒的延时降低是一回事，但延时长短的确可能影响驾驶员表现是另一回事。这在车辆动态情况下可能很重要，因为他们在模拟器上输入指令的时间比他们在驾驶汽车可能完成的时间晚了10毫秒。”

商务总监Jason Baker表示：“我们在一级方程式赛车模型中用F1赛车做演示时发现，F1级别的车手必须且也有能力极快地捕捉到发生转向过度的瞬间。在其他模拟器中，客户必须设置一个转向限制，才不会出现过度转向。否则，就需要不断重置模拟器，因为如果驾驶员在汽车转向时无法及时做出反应，就会发生车祸。”

Dynisma声称其模拟器3-5毫秒的延时是市场上的最低延时，且动作带宽比竞争对手的系统高50%。DMG-1的高带宽、低延时以及“驾驶员在环（DIL）”功能为专用于道路车辆的驾驶模拟器的进一步开发奠定了基础。Dynisma的DMG-X旨在测试驾乘舒适度、NVH和驱动程序开发。

Warne表示，DMG-360产品是Dynisma迄今为止研发的巅峰之作。其中，“360”是指无限侧滑，这意味着可以在模拟器实现侧滑。 其开发目的是为了准确地展现驾驶赛车或汽车的极限操控行为，以及提高城市驾驶的真实性，包括许多小半径弯道的操控。

Dynisma的产品研发极为倚靠其仿真技术。Warne表示，“当你启动模拟器时，会发现我们研发的控制器中有一个多体模型。当你驾驶DMG-1或我们研发的其他模拟器时，有一个数学模型和一个多体模型在后台实时运行。该模型每秒运行4000次。看到这些数据，客户就会想：‘如果我希望在实车上产生这种加速度，需要使用什么电机作动力？’”

Dynisma系统还能用于其他领域，例如可能更重视行驶品质和NVH性能的电动汽车和自动驾驶汽车领域。除了汽车领域之外，Dynisma系统还可以用于航空航天领域，在该领域，系统的高频性能可用于气动弹性颤振、旋翼机振动，甚至是快速射流模拟。

亲自体验

Dynisma团队邀请SAE体验驾驶DMG-1模拟器，因此我在Dynisma的布里斯托尔总部体验了一番。这可能是我经历的最逼真的F1赛车驾驶体验。作为一名拥有多年测试新车经验的记者，我知道在各种不同路面（例如比利时路）以及在赛道的锯齿形路肩上驾驶的感觉。

斯帕赛道

这些体验为我的DMG-1模拟器驾驶提供了参照，我首先在斯帕赛道，然后在我非常熟悉的英国米尔布鲁克试车场上“跑了几圈”。我的第一印象是斯帕赛道投影的细致程度，尽管图像是模拟的，但是细节却非常准确。方向盘的反馈、悬架运动的感觉，再加上视频图形和逼真的音效，都给人一种在斯帕赛道和米尔布鲁克赛道驾驶的真实感受。穿过路肩会带来意料中的方向盘抖动、悬架反应和声音，以及在赛道上预期的速度感。如果我使用模拟器来测试一系列的悬架设置，Dynisma的模拟器（例如DMG-1）就可以为我提供从现实汽车中所期望获得的反馈。