Dynisma位于英國(guó)布里斯托爾的工廠里的一臺(tái)DMG-1模擬器。（Dynisma）Dynisma將其為法拉利和邁凱倫F1研發(fā)的低延時(shí)仿真技術(shù)應(yīng)用于道路車(chē)輛領(lǐng)域。

仿真技術(shù)可以縮短研發(fā)時(shí)間、減少開(kāi)發(fā)原型的工作量并降低成本，已經(jīng)成為汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中的一項(xiàng)重要工具。用于賽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，仿真技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)甚至可以決定比賽的勝負(fù)。

英國(guó)初創(chuàng)公司Dynisma正是在賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中首次看到了機(jī)遇。公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼高級(jí)工程師Ash Warne表示：“我花了很多時(shí)間思考如何改進(jìn)現(xiàn)有的仿真技術(shù)，而我創(chuàng)立Dynisma就是為了把這些理念投入市場(chǎng)實(shí)踐?！?Warne曾經(jīng)在邁凱倫和法拉利的F1車(chē)隊(duì)工作了10年，具有豐富的模擬器駕駛經(jīng)驗(yàn)。2017年，他回到英國(guó)，并創(chuàng)立了Dynisma。

Dynisma的Ash Warne：“我們制定了計(jì)劃，以打亂汽車(chē)和賽車(chē)模擬市場(chǎng)?！保―ynisma）

Warne對(duì)SAE說(shuō)：“我們的理念始終是讓運(yùn)動(dòng)發(fā)生器變得更容易使用，以及提升市場(chǎng)上現(xiàn)有技術(shù)的性能。” 在Dynisma成立后的前18個(gè)月，他專(zhuān)注于將其認(rèn)為可行的理論投入實(shí)踐，“然后我們制定了為汽車(chē)和賽車(chē)模擬器市場(chǎng)研發(fā)顛覆性新技術(shù)的計(jì)劃。”在2019年初，他組建了一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)并開(kāi)始尋找投資。

在獲得投資后，Dynisma研發(fā)出第一款產(chǎn)品：DMG-1（Dynisma Motion Generator 1）模擬器。法拉利F1車(chē)隊(duì)曾使用DMG-1模擬器的其中一個(gè)版本來(lái)備戰(zhàn)2022賽季。這款專(zhuān)為道路車(chē)輛動(dòng)態(tài)、行駛品質(zhì)以及NVH仿真而設(shè)計(jì)的模擬器的研發(fā)得益于賽車(chē)模擬技術(shù)。此外，Dynisma在電動(dòng)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)領(lǐng)域的研發(fā)也取得了進(jìn)展。

六自由度模擬

Dynisma位于英國(guó)布里斯托爾的工廠的DMG-1樣機(jī)采用單人座艙和類(lèi)似方程式賽車(chē)的駕駛艙設(shè)置，帶有方向盤(pán)和各類(lèi)控制機(jī)構(gòu)。模擬器安裝在Dynisma的運(yùn)動(dòng)發(fā)生器上。

Warne 表示：“我們開(kāi)發(fā)的另一項(xiàng)使能技術(shù)是分離系統(tǒng)。我們?cè)谀M器頂部配備了一個(gè)六自由度系統(tǒng)，現(xiàn)有的任何硬質(zhì)車(chē)身都可以靠它實(shí)現(xiàn)六自由度的移動(dòng)。所以，我們可以在三個(gè)自由度內(nèi)平移，并且可以旋轉(zhuǎn)，達(dá)到六自由度的最低要求，以準(zhǔn)確呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。”

由于DMG-1是地面車(chē)輛模擬器，主要在水平面上進(jìn)行移動(dòng)。因此該模擬器設(shè)計(jì)為一個(gè)兩級(jí)系統(tǒng)，并在頂部配備六自由度系統(tǒng)，這樣可以在所有自由度下將駕駛員與移動(dòng)以及振動(dòng)源盡可能直接相連。模擬器下部采用三角形結(jié)構(gòu)加固，以提供額外的橫向、縱向與側(cè)滑能力。

在視覺(jué)投影方面，Dynisma內(nèi)置5臺(tái)投影儀，可實(shí)現(xiàn)240度的曲面屏投影。激光雷達(dá)掃描儀和一個(gè)慣性測(cè)量裝置負(fù)責(zé)從測(cè)試賽道采集數(shù)據(jù)，用于生成圖像。Warne表示，測(cè)試軌道周?chē)奈矬w放置“精確至毫米級(jí)”，并且垂直輸入汽車(chē)模型的數(shù)據(jù)也是由激光雷達(dá)掃描儀采集的。

Dynisma仿真技術(shù)旨在攻克現(xiàn)有仿真技術(shù)上的缺陷。Warne的團(tuán)隊(duì)與多個(gè)技術(shù)伙伴合作，包括投影技術(shù)公司ST Engineering Antycip、圖形渲染和道路（賽道）模型公司rFpro以及汽車(chē)建模解決方案公司Canopy Simulations。此外，Dynisma的客戶(hù)也可以在模擬器中使用自己的軟件。

低延時(shí)、高帶寬

Dynisma的商務(wù)經(jīng)理Gavin Farmer表示，Dynisma仿真技術(shù)的關(guān)鍵亮點(diǎn)是系統(tǒng)的低延時(shí)?！霸谶@方面，可以用音樂(lè)打個(gè)比方。如果一個(gè)音樂(lè)家當(dāng)面朝著顯示器演奏樂(lè)器，他能區(qū)分10毫秒的延時(shí)。也就是說(shuō)，如果音樂(lè)延時(shí)超過(guò)10毫秒，音樂(lè)家就會(huì)有所察覺(jué)。”

Farmer表示，駕駛員是否能意識(shí)到延時(shí)降低，還不確定?！榜{駛員能否區(qū)分10毫秒的延時(shí)降低是一回事，但延時(shí)長(zhǎng)短的確可能影響駕駛員表現(xiàn)是另一回事。這在車(chē)輛動(dòng)態(tài)情況下可能很重要，因?yàn)樗麄冊(cè)谀M器上輸入指令的時(shí)間比他們?cè)隈{駛汽車(chē)可能完成的時(shí)間晚了10毫秒?！?

商務(wù)總監(jiān)Jason Baker表示：“我們?cè)谝患?jí)方程式賽車(chē)模型中用F1賽車(chē)做演示時(shí)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)1級(jí)別的車(chē)手必須且也有能力極快地捕捉到發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)度的瞬間。在其他模擬器中，客戶(hù)必須設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向限制，才不會(huì)出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向。否則，就需要不斷重置模擬器，因?yàn)槿绻{駛員在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)無(wú)法及時(shí)做出反應(yīng)，就會(huì)發(fā)生車(chē)禍?！?

Dynisma聲稱(chēng)其模擬器3-5毫秒的延時(shí)是市場(chǎng)上的最低延時(shí)，且動(dòng)作帶寬比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的系統(tǒng)高50%。DMG-1的高帶寬、低延時(shí)以及“駕駛員在環(huán)（DIL）”功能為專(zhuān)用于道路車(chē)輛的駕駛模擬器的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。Dynisma的DMG-X旨在測(cè)試駕乘舒適度、NVH和驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)。

Warne表示，DMG-360產(chǎn)品是Dynisma迄今為止研發(fā)的巔峰之作。其中，“360”是指無(wú)限側(cè)滑，這意味著可以在模擬器實(shí)現(xiàn)側(cè)滑。 其開(kāi)發(fā)目的是為了準(zhǔn)確地展現(xiàn)駕駛賽車(chē)或汽車(chē)的極限操控行為，以及提高城市駕駛的真實(shí)性，包括許多小半徑彎道的操控。

Dynisma的產(chǎn)品研發(fā)極為倚靠其仿真技術(shù)。Warne表示，“當(dāng)你啟動(dòng)模擬器時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們研發(fā)的控制器中有一個(gè)多體模型。當(dāng)你駕駛DMG-1或我們研發(fā)的其他模擬器時(shí)，有一個(gè)數(shù)學(xué)模型和一個(gè)多體模型在后臺(tái)實(shí)時(shí)運(yùn)行。該模型每秒運(yùn)行4000次?？吹竭@些數(shù)據(jù)，客戶(hù)就會(huì)想：‘如果我希望在實(shí)車(chē)上產(chǎn)生這種加速度，需要使用什么電機(jī)作動(dòng)力？’”

Dynisma系統(tǒng)還能用于其他領(lǐng)域，例如可能更重視行駛品質(zhì)和NVH性能的電動(dòng)汽車(chē)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)領(lǐng)域。除了汽車(chē)領(lǐng)域之外，Dynisma系統(tǒng)還可以用于航空航天領(lǐng)域，在該領(lǐng)域，系統(tǒng)的高頻性能可用于氣動(dòng)彈性顫振、旋翼機(jī)振動(dòng)，甚至是快速射流模擬。

親自體驗(yàn)

Dynisma團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)SAE體驗(yàn)駕駛DMG-1模擬器，因此我在Dynisma的布里斯托爾總部體驗(yàn)了一番。這可能是我經(jīng)歷的最逼真的F1賽車(chē)駕駛體驗(yàn)。作為一名擁有多年測(cè)試新車(chē)經(jīng)驗(yàn)的記者，我知道在各種不同路面（例如比利時(shí)路）以及在賽道的鋸齒形路肩上駕駛的感覺(jué)。

斯帕賽道

這些體驗(yàn)為我的DMG-1模擬器駕駛提供了參照，我首先在斯帕賽道，然后在我非常熟悉的英國(guó)米爾布魯克試車(chē)場(chǎng)上“跑了幾圈”。我的第一印象是斯帕賽道投影的細(xì)致程度，盡管圖像是模擬的，但是細(xì)節(jié)卻非常準(zhǔn)確。方向盤(pán)的反饋、懸架運(yùn)動(dòng)的感覺(jué)，再加上視頻圖形和逼真的音效，都給人一種在斯帕賽道和米爾布魯克賽道駕駛的真實(shí)感受。穿過(guò)路肩會(huì)帶來(lái)意料中的方向盤(pán)抖動(dòng)、懸架反應(yīng)和聲音，以及在賽道上預(yù)期的速度感。如果我使用模擬器來(lái)測(cè)試一系列的懸架設(shè)置，Dynisma的模擬器（例如DMG-1）就可以為我提供從現(xiàn)實(shí)汽車(chē)中所期望獲得的反饋。