毫米波雷達：唯一能夠“全天候全天時(shí)”工作的ADAS核心傳感器

　　通常，為了滿(mǎn)足不同距離范圍的探測需要，一輛汽車(chē)上會(huì )安裝多顆短程、中程和長(cháng)程毫米波雷達。其中24GHz雷達系統主要實(shí)現近距離探測(SRR)，77GHz雷達系統主要實(shí)現中遠距離的探測(LRR)。不同的毫米波雷達“各司其職”，在車(chē)輛前方、車(chē)身和后方發(fā)揮不同的作用。

　　圖6 毫米波雷達在汽車(chē)ADAS中的主要應用

　　毫米波雷達的其它應用

　　毫米波雷達除了汽車(chē)ADAS應用，還在無(wú)人機、安防、智能交通、工業(yè)以及軍用領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。

　　·無(wú)人機：主要應用體現在定高和避障兩個(gè)方面。

　　·安防：主要應用在一些重要的區域的安全警戒。

　　·智能交通：主要應用于車(chē)輛檢測、交通量調查、交通事件檢測、交通誘導、超速監測、電子卡口、電子警察和紅綠燈控制等。

　　·工業(yè)：主要應用于工業(yè)液位計、挖掘機、重型推土機、高壓電線(xiàn)塔附近安全施工、生產(chǎn)安全監測等。

　　·軍用：主要應用于雷達探測、導彈制導、衛星遙感、電子對抗等。

　　智能毫米波雷達開(kāi)發(fā)

　　毫米波雷達作為汽車(chē)ADAS的最核心傳感器之一，目前最大的“缺陷”就是因分辨率不高，無(wú)法辨識行人和對周?chē)系K物進(jìn)行精準的建模，而高分辨率智能雷達傳感器對于實(shí)現高級自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。所以有些毫米波雷達企業(yè)正著(zhù)力于開(kāi)發(fā)雷達的成像技術(shù)。

　　為了給雷達“開(kāi)眼”，各家企業(yè)各顯神通，采用不同的技術(shù)進(jìn)行了大膽的創(chuàng )新，其中表現比較突出的有：麥得威國際(Metawave)新一代成像雷達產(chǎn)品WARLORD和Arbe Robotics公司Ultres系統。前者采用了新型的超材料天線(xiàn)，能發(fā)射可操控的高度定向的電磁波束，同時(shí)在雷達產(chǎn)品中嵌入了AI引擎，以實(shí)現對物體的發(fā)現、識別、跟蹤和分類(lèi);而后者的雷達方案是基于數學(xué)算法的合成孔徑雷達(SAR)成像技術(shù)，所謂SAR成像技術(shù)是指利用大帶寬發(fā)射信號實(shí)現距離向高分辨率、利用相對運動(dòng)等效長(cháng)合成陣列實(shí)現方位向高分辨率的雷達成像技術(shù))。雖然這些成像技術(shù)目前還有一些待改善的地方，不過(guò)都已經(jīng)取得不錯的突破性進(jìn)展，相信在不久的L4級和L5級自動(dòng)駕駛汽車(chē)上發(fā)揮重要作用。

　　圖7 智能雷達實(shí)現成像

　　結語(yǔ)

　　雖然無(wú)人駕駛汽車(chē)大范圍上路還很遙遠，除了技術(shù)和成本的因素，還有相關(guān)的法律和倫理問(wèn)題尚待解決。但是，ADAS作為自動(dòng)駕駛的“初級形式”，已經(jīng)可以讓我們在特定環(huán)境內體驗到未來(lái)無(wú)人駕駛汽車(chē)的樂(lè )趣!各種不同類(lèi)型、不同層次的自動(dòng)駕駛技術(shù)將呈現共同發(fā)展，各自覆蓋不同市場(chǎng)需求和不同商業(yè)模式的情形。

　　毫米波雷達、攝像頭、激光雷達等傳感器各有優(yōu)劣勢，為了保證安全永遠第一，多傳感器融合是大勢所趨，這也為更高階的自動(dòng)駕駛方案的實(shí)現提供了必要的技術(shù)儲備。隨著(zhù)創(chuàng )新的智能3D成像雷達的技術(shù)不斷完善，甚至可以奢望毫米波雷達可部分取代昂貴的激光雷達?？傊?，無(wú)論是現階段的ADAS，還是更高階的自動(dòng)駕駛，甚至是終極的無(wú)人駕駛，毫米波雷達作為唯一能夠全天候全天時(shí)工作的傳感器都將是不可或缺的環(huán)境感知傳感器，為我們的出行安全“保駕護航”!