毫米波雷達：唯一能夠“全天候全天時”工作的ADAS核心傳感器

　　通常，為了滿足不同距離范圍的探測需要，一輛汽車上會安裝多顆短程、中程和長程毫米波雷達。其中24GHz雷達系統(tǒng)主要實現(xiàn)近距離探測(SRR)，77GHz雷達系統(tǒng)主要實現(xiàn)中遠距離的探測(LRR)。不同的毫米波雷達“各司其職”，在車輛前方、車身和后方發(fā)揮不同的作用。

　　圖6 毫米波雷達在汽車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ADAS應用，還在無人機、安防、智能交通、工業(yè)以及軍用領域發(fā)揮著非常重要的作用。

　　·無人機：主要應用體現(xiàn)在定高和避障兩個方面。

　　·安防：主要應用在一些重要的區(qū)域的安全警戒。

　　·智能交通：主要應用于車輛檢測、交通量調查、交通事件檢測、交通誘導、超速監(jiān)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、高壓電線塔附近安全施工、生產(chǎn)安全監(jiān)測等。

　　·軍用：主要應用于雷達探測、導彈制導、衛(wèi)星遙感、電子對抗等。

　　智能毫米波雷達開發(fā)

　　毫米波雷達作為汽車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，無法辨識行人和對周圍障礙物進行精準的建模，而高分辨率智能雷達傳感器對于實現(xiàn)高級自動駕駛至關重要。所以有些毫米波雷達企業(yè)正著力于開發(fā)雷達的成像技術。

　　為了給雷達“開眼”，各家企業(yè)各顯神通，采用不同的技術進行了大膽的創(chuàng)新，其中表現(xiàn)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(tǒng)。前者采用了新型的超材料天線，能發(fā)射可操控的高度定向的電磁波束，同時在雷達產(chǎn)品中嵌入了AI引擎，以實現(xiàn)對物體的發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤和分類;而后者的雷達方案是基于數(shù)學算法的合成孔徑雷達(SAR)成像技術，所謂SAR成像技術是指利用大帶寬發(fā)射信號實現(xiàn)距離向高分辨率、利用相對運動等效長合成陣列實現(xiàn)方位向高分辨率的雷達成像技術)。雖然這些成像技術目前還有一些待改善的地方，不過都已經(jīng)取得不錯的突破性進展，相信在不久的L4級和L5級自動駕駛汽車上發(fā)揮重要作用。

　　圖7 智能雷達實現(xiàn)成像

　　結語

　　雖然無人駕駛汽車大范圍上路還很遙遠，除了技術和成本的因素，還有相關的法律和倫理問題尚待解決。但是，ADAS作為自動駕駛的“初級形式”，已經(jīng)可以讓我們在特定環(huán)境內(nèi)體驗到未來無人駕駛汽車的樂趣!各種不同類型、不同層次的自動駕駛技術將呈現(xiàn)共同發(fā)展，各自覆蓋不同市場需求和不同商業(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駕駛方案的實現(xiàn)提供了必要的技術儲備。隨著創(chuàng)新的智能3D成像雷達的技術不斷完善，甚至可以奢望毫米波雷達可部分取代昂貴的激光雷達。總之，無論是現(xiàn)階段的ADAS，還是更高階的自動駕駛，甚至是終極的無人駕駛，毫米波雷達作為唯一能夠全天候全天時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”!