Analyse von Effekten in Lidardaten für die virtuelle Absicherung automatisierter Fahrfunktionen

In der vorliegenden Ausarbeitung wird zunächst eine Methodik vorgestellt, die als Hilfestellung für Simulationen von Lidarsystemen dient. Der vorgestellten Methodik liegt das Baumdiagramm Perception Sensor Collaborative Effect and Cause Tree zugrunde, welches auftretende Effekte in Lidardaten sortiert darstellt sowie Zusammenhänge und Ursachen der Effekte aufzeigt. Mit Hilfe dieser Zusammenfassung recherchierter Effekte ist es möglich, über Tiefe und Genauigkeit von Simulationen zu entscheiden, in denen Lidarsensorik modelliert wird. Um wissenschaftlich bestätigte Effekte sowie deren Zusammenhänge und Ursachen in den Baum zu integrieren, wurde eine ausgiebige Literaturrecherche durchgeführt. Die Ergebnisse der stattgefundenen Literaturrecherche werden in dieser Thesis präsentiert.

Aufbauend auf den recherchierten Zusammenhängen wurde ein Programmcode implementiert, der das vorgestellte Baumdiagramm mit entsprechenden Effekt- und Ursachenknoten sowie Beschreibungen der Knoten und Literaturverweisen bestückt. Dadurch wurde das Diagramm während des gesamten Zeitraums der Ausarbeitung schrittweise aufgebaut. Die Methodik sieht zudem vor, erzeugte Knoten den Dekompositionsebenen Emission, Signal propagation, Reception, Pre-processing, Detection identification und Object identification zuzuordnen. Die Implementierung der Knoten wird separat betrachtet und vor den Erläuterungen recherchierter Effekte beschrieben. Quellcodes der implementierten Knoten inklusive Zuordnungen, Kurzbeschreibungen, Verweisen und Bezeichnungen werden im Anhang aufgelistet. Das Ergebnis der implementierten Knoten in Form des Baumdiagramms dient als grundlegende Referenz der folgenden Beschreibungen von Effekten. Um die Nachvollziehbarkeit der Knotenverbindungen zu gewährleisten, werden an den entsprechenden Stellen relevante Knotenverbindungen aufgezeigt. Aufgrund der Baumstruktur ist das dargestellte Diagramm verschachtelt aufgebaut. Um der verschachtelten Struktur entgegenzuwirken, folgt die Sortierung der Ausarbeitung nach übergeordneten Effekten, denen nach Absprache mit den Betreuern dieser Thesis besondere Relevanz zugeschrieben wird. Innerhalb dieser Ausarbeitung wird der Inhalt des Baumdiagramms, also auftretende Effekte, deren Ursachen und Verbindungen, fokussiert.

Der Mehrwert im Vergleich zur Ausgangslage wird zum einen mit der Zusammentragung und Sortierung entstehender Effekte in Lidardaten beschrieben. Ungeordnete Effekte und Wirkketten, welche in diversen wissenschaftlichen Artikeln behandelt oder angesprochen werden, sind mit dem erstellten Diagramm zusammengefasst zugänglich. Simulierende Ingenieure haben damit die Möglichkeit, eine eigenständige Literaturrecherche zu verkürzen und auf die aufgeführten Effekte im Baumdiagramm zuzugreifen. Darüber hinaus ist die persönliche Beschäftigung mit der beschriebenen Methodik als Probelauf hinsichtlich der Implementierung der Knoten und der Verständlichkeit der Darstellung zu verstehen. Mögliche Schwierigkeiten in der Implementierung der Knoten sind besprochen und Verbesserungsvorschläge umgesetzt. Darunter zählen ebenfalls Vorschläge einer intuitiveren Anzeige und deren Bestückung mit zusätzlichen Informationen.

Im Anschluss der Betrachtung recherchierter Effekte und deren Eingliederung im vorgestellten Baumdiagramm wird die Methodik bezüglich der Verwendung des Baumdiagramms kritisch betrachtet und mögliche Aussichten auf zukünftige Arbeiten dargelegt.