汽車雷達網絡系統的組成和發展狀況概述

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。對于多運動目標的速度、距離和方位角的估算，主要通過安裝在汽車上不同方向的其它汽車雷達網絡來實現，由汽車中央處理器以及高速數字信號處理器協同做出判斷。汽車雷達傳感器目前主要采用基于GaAs(鎵砷)器件工藝技術的MMIC實現。

發展趨勢

根據Strategy Analytics的統計，從事汽車雷達系統的開發的領先廠家有德國的ADC、西門子和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。

實現汽車雷達網絡的關鍵技術是如何采用GaAs(鎵砷)器件的工藝技術來設計和制造低成本的汽車近/遠距離雷達傳感器，進而降低整個汽車雷達網絡的成本。國際上領先的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，盡管國際上將汽車雷達網絡所用頻段定義為77GHz頻段的研究很充分，但是，具體采用什么頻段，每個國家還有差異，目前關于汽車用短距離雷達的爭論焦點之一是采用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成熟度問題。汽車行業協會傾向于采用24HGz頻段，而在歐洲，像CEPT ECC/DEC這樣的標準組織已經將77GHz頻段分配給汽車雷達。因此，77GHz雷達傳感器的成本和技術成熟度是汽車雷達網絡是否能夠在市場上取得普及應用的關鍵。

在77GHz雷達傳感器的研發方面，國外GaAs器件制造商的進展很快，已經出現了一些極具性價比的汽車雷達傳感器，一些報道甚至預言在2004年末2005年，汽車雷達網絡的市場將啟動，并有望成為普及型轎車的基本配置。

作為汽車雷達的關鍵器件，NDS和FDS的參數如何定義還沒有具體的標準，無源天線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議也仍然在研發之中。盡管爭論很多，但是，基于GaAs工藝的MMIC將使汽車雷達傳感器設計和制造技術的主流。許多組織已經按照業界的事實標準來推進在汽車雷達網絡系統的設計工作，或者正在積極推進針對本地區市場的汽車雷達網絡的開發計劃，例如歐洲的RadarNet計劃，并將其與其它汽車電子系統集成在一起，構成汽車的智能化的汽車動態控制系統[8](圖5)。

圖5：汽車動態控制系統的原理圖汽車雷達網絡作為汽車安全系統的一個部分，實現方案多種多樣，與汽車電子的信息化結合在一起，給人們想象的空間非常廣闊。未來的汽車電子系統將包括：汽車電子控制系統、信息系統、駕駛動態信息系統等等，汽車雷達在未來汽車電子系統中占據基礎地位，它是智能汽車的眼睛。需要注意的是：隨著圖像傳感器的發展，汽車安全系統的開發多了一個新的發展思路。如圖6所示，這對中國汽車行業來說，既是機遇，也是巨大的挑戰。

圖6：未來的汽車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雷達網絡相對于其它系統，技術門檻要低得多。目前，中國汽車雷達的開發還主要集中在汽車倒車雷達、汽車雷達測速器的開發上面，所使用的技術和頻段差別很大，還沒有從器件、頻率分配、汽車雷達網絡結構、近距離和遠距離雷達傳感器、運動目標位置估算算法、運動目標的分類、汽車專用信號處理器等多層次、系統和產業鏈的角度來研究和開發汽車雷達網絡技術，這與國際上日益普及的汽車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消費大國的地位是不相適應的。

通過汽車雷達網絡的開發，可以帶動車載網絡技術、車載計算技術的發展，并推進中國傳感器產業的技術升級。這些研究和開發工作的基礎之一是頻段分配問題，它是中國企業參與競爭不可回避的重要技術和經濟問題。

本文總結

通過本文所介紹的內容，希望中國汽車電子行業認清現狀，把握市場機遇，為汽車雷達網絡的應用普及，為給司乘人員提供更加安全和舒適的駕駛和乘車環境，為讓整個社會交通事故的比例大幅度降低做出貢獻，同時，在即將形成的巨大的汽車雷達網絡系統行業爭得一席之地。