汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )系統的組成和發(fā)展狀況概述

為了對目標位置做出估算，可以采用高斯-牛頓迭代算法。由于上述運算能夠給出運動(dòng)目標位置的迪卡爾坐標，因此很方便確定位置估算的精度和分辨率。

上述方法中，位置估算的精度取決于近距離傳感器的性能和一致性。對于多運動(dòng)目標的速度、距離和方位角的估算，主要通過(guò)安裝在汽車(chē)上不同方向的其它汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現，由汽車(chē)中央處理器以及高速數字信號處理器協(xié)同做出判斷。汽車(chē)雷達傳感器目前主要采用基于GaAs(鎵砷)器件工藝技術(shù)的MMIC實(shí)現。

發(fā)展趨勢

根據Strategy Analytics的統計，從事汽車(chē)雷達系統的開(kāi)發(fā)的領(lǐng)先廠(chǎng)家有德國的ADC、西門(mén)子和Bosch公司，美國的Amerigon、Delphi和Eaton VORAD公司，日本的Denso、Epsilon Lambda、Fujitsu Ten、Hitachi, Japan、NEC和Omron公司，此外，還有瑞典的Autoliv Saab公司。

實(shí)現汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵技術(shù)是如何采用GaAs(鎵砷)器件的工藝技術(shù)來(lái)設計和制造低成本的汽車(chē)近/遠距離雷達傳感器，進(jìn)而降低整個(gè)汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的成本。國際上領(lǐng)先的GaAs器件制造商包括：Agilent、Alpha Industries、Caswell、Celeritek、Filtronic、Fujitsu、Infineon、M/A-COM、OMMIC、Raytheon、Toshiba、TriQuint、TRW、UMS等公司。

目前，盡管?chē)H上將汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )所用頻段定義為77GHz頻段的研究很充分，但是，具體采用什么頻段，每個(gè)國家還有差異，目前關(guān)于汽車(chē)用短距離雷達的爭論焦點(diǎn)之一是采用24GHz頻段還是77GHz頻段？甚至還有65GHz頻段。爭論的原因是77GHz雷達器件的成本和技術(shù)成熟度問(wèn)題。汽車(chē)行業(yè)協(xié)會(huì )傾向于采用24HGz頻段，而在歐洲，像CEPT ECC/DEC這樣的標準組織已經(jīng)將77GHz頻段分配給汽車(chē)雷達。因此，77GHz雷達傳感器的成本和技術(shù)成熟度是汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )是否能夠在市場(chǎng)上取得普及應用的關(guān)鍵。

在77GHz雷達傳感器的研發(fā)方面，國外GaAs器件制造商的進(jìn)展很快，已經(jīng)出現了一些極具性?xún)r(jià)比的汽車(chē)雷達傳感器，一些報道甚至預言在2004年末2005年，汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的市場(chǎng)將啟動(dòng)，并有望成為普及型轎車(chē)的基本配置。

作為汽車(chē)雷達的關(guān)鍵器件，NDS和FDS的參數如何定義還沒(méi)有具體的標準，無(wú)源天線(xiàn)設計的方案和調制的方法多種多樣，配套的數據處理系統的許多高層協(xié)議也仍然在研發(fā)之中。盡管爭論很多，但是，基于GaAs工藝的MMIC將使汽車(chē)雷達傳感器設計和制造技術(shù)的主流。許多組織已經(jīng)按照業(yè)界的事實(shí)標準來(lái)推進(jìn)在汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )系統的設計工作，或者正在積極推進(jìn)針對本地區市場(chǎng)的汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)發(fā)計劃，例如歐洲的RadarNet計劃，并將其與其它汽車(chē)電子系統集成在一起，構成汽車(chē)的智能化的汽車(chē)動(dòng)態(tài)控制系統[8](圖5)。

圖5：汽車(chē)動(dòng)態(tài)控制系統的原理圖汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )作為汽車(chē)安全系統的一個(gè)部分，實(shí)現方案多種多樣，與汽車(chē)電子的信息化結合在一起，給人們想象的空間非常廣闊。未來(lái)的汽車(chē)電子系統將包括：汽車(chē)電子控制系統、信息系統、駕駛動(dòng)態(tài)信息系統等等，汽車(chē)雷達在未來(lái)汽車(chē)電子系統中占據基礎地位，它是智能汽車(chē)的眼睛。需要注意的是：隨著(zhù)圖像傳感器的發(fā)展，汽車(chē)安全系統的開(kāi)發(fā)多了一個(gè)新的發(fā)展思路。如圖6所示，這對中國汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，既是機遇，也是巨大的挑戰。

圖6：未來(lái)的汽車(chē)電子系統將由安全駕駛控制系統和信息系統兩大部分組成汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )相對于其它系統，技術(shù)門(mén)檻要低得多。目前，中國汽車(chē)雷達的開(kāi)發(fā)還主要集中在汽車(chē)倒車(chē)雷達、汽車(chē)雷達測速器的開(kāi)發(fā)上面，所使用的技術(shù)和頻段差別很大，還沒(méi)有從器件、頻率分配、汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )結構、近距離和遠距離雷達傳感器、運動(dòng)目標位置估算算法、運動(dòng)目標的分類(lèi)、汽車(chē)專(zhuān)用信號處理器等多層次、系統和產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)研究和開(kāi)發(fā)汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，這與國際上日益普及的汽車(chē)雷達研究與應用相比，還存在很大的反差。這種狀況與中國作為全球的汽車(chē)消費大國的地位是不相適應的。

通過(guò)汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)發(fā)，可以帶動(dòng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、車(chē)載計算技術(shù)的發(fā)展，并推進(jìn)中國傳感器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。這些研究和開(kāi)發(fā)工作的基礎之一是頻段分配問(wèn)題，它是中國企業(yè)參與競爭不可回避的重要技術(shù)和經(jīng)濟問(wèn)題。

本文總結

通過(guò)本文所介紹的內容，希望中國汽車(chē)電子行業(yè)認清現狀，把握市場(chǎng)機遇，為汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )的應用普及，為給司乘人員提供更加安全和舒適的駕駛和乘車(chē)環(huán)境，為讓整個(gè)社會(huì )交通事故的比例大幅度降低做出貢獻，同時(shí)，在即將形成的巨大的汽車(chē)雷達網(wǎng)絡(luò )系統行業(yè)爭得一席之地。