1、理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 1 LiAutoHaloOS理想星环 OS技术架构白皮书 v1.0理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 2 目录1.概述.31.1什么是汽车操作系统.31.2汽车操作系统发展趋势.42.星环 OS 技术架构.63.核心系统介绍.83.1通信中间件.83.1.1系统说明.83.1.2核心技术特性.93.2智能车控 OS.123.2.1系统说明.123.2.2核心技术特性.133.3智能驾驶 OS.163.3.1系统说明.163.3.2核心技术特性.173.4虚拟化引擎.203.4.1系统说明.203.4.2核心技术特性.213.5信息安全.243.5
2、.1系统说明.243.5.2核心技术特性.254.创新场景案例.274.1传感器跨域共享.274.2AEB/AES 快速反应.294.3通信链路安全防护.315.开源计划.32理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 3 理想星环 OS 技术架构白皮书1.概述1.1什么是汽车操作系统在AI浪潮引发技术革命、深刻重塑汽车产业的时代背景下,汽车操作系统正进化为承载和驱动车辆AI智能化的重要技术引擎。作为一个融合了实时性、安全性与可靠性要求的高度复杂的软件基座,它必须有效支撑各类智能应用的部署与运行。其根本任务是在车辆庞杂的硬件资源(包括高算力芯片)与多样的上层智能应用软件之间,扮演关键的“中央指挥
3、官”和“资源总调度”角色,为实现车辆的各种功能提供基础环境和运行保障。它需要精妙、高效地“向下”抽象和管理底层硬件。这包括但不限于:统一驱动和管理着异构的高性能计算芯片、各类存储单元、多样化的感知传感器阵列、车内通信网络,以及关系到行车安全与操控的执行器系统。这要求操作系统需要提供确定性的实时控制能力、高效的资源虚拟化与隔离机制,将这些物理硬件有机整合,确保其协同、稳定、安全地运作。它需要安全、灵活地“向上”支撑不断演进的应用生态。它需要为上层应用软件理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 4 从保障基础行车安全和驾乘舒适的智能车辆控制,到守护行车安全、提升通行效率的智驾系统开辟一片安全隔离
4、、运行可靠、接口标准化、易于开发与部署的基础系统环境。这要求操作系统具备良好的可扩展性、兼容性以及强大的中间件服务能力。因此,汽车操作系统是承载车辆网联化、AI 智能化转型的基础底座。它的架构设计、技术先进性与安全性水平,不仅直接决定了整车电子电器架构的形态与成本,还深刻影响着功能的丰富度、性能表现和用户体验的优劣。1.2汽车操作系统发展趋势汽车操作系统的演进历程与汽车硬件架构的变革息息相关,它们共同塑造了现代汽车的技术形态。回顾其发展,大致可划分为以下几个关键阶段:【第一阶段:机械时代(1970 年代之前)】在这个时代,汽车主要由机械部件驱动和控制,几乎不涉及电子控制单元或软件。车辆的功能实
5、现完全依赖于物理连接和机械联动,操作系统概念无从谈起。【第二阶段:电子电器化时代(1970 年代-2010 年代末/2020 年代初)】随着半导体技术的发展和汽车对功能性、安全性、舒适性要求的提升,电子电器技术开始应用于汽车。该阶段之内可进一步划分:功能叠加阶段(1970 年代-2000 年代初):以单功能控制器(ECU)的出现为标志。例如,电子燃油喷射、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊等开始装车。这些早期 ECU 通常运行着裸机程序或者极其精简的、厂商专有的实时操作系统。域集中/智能化阶段(2000 年代初-2022):随着车功能持续爆炸式增长,理想星环 OS 技术架构白皮书 v1.0 5
6、 ECU 数量急剧膨胀,这便推动了 EE 架构的域集中化,各个域内部的操作系统独立发展:车辆控制域(如动力、底盘、车身):AUTOSARCP(ClassicPlatform)逐步成为主流框架,提供规范化的接口与组件,将车控软件的开发流程标准化。智能驾驶域:负责环境感知、决策规划与执行控制,特点是多传感器融合所带来的数据密集与 AI 算法所带来的计算密集。因此操作系统需要支持高性能的异构计算,常采用 QNX、Linux 与AUTOSARAP(AdaptivePlatform)结合。【第三阶段:空间机器人时代(2022)】随着人工智能,特别是大语言模型等生成式 AI 技术的快速发展并向汽车领域渗透