[科普中國]-車載毫米波雷達究竟是如何運作的？

無人駕駛技術(shù)在近些年取得了長足的發(fā)展，其中，車載激光雷達、車載毫米波雷達越來越多地被用作先進駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的汽車雷達傳感器。但是，車載激光雷達成本過高，無法大規(guī)模商用，為了推進無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，同時解決攝像機測距、測速不夠精確的問題，工程師們選擇了性價比更高的車載毫米波雷達。究竟車載毫米波雷達有何魅力？今天我們就來一起了解一下。

當(dāng)前，應(yīng)用于無人駕駛的毫米波雷達波段在24GHz～77GHz范圍。車載毫米波雷達內(nèi)置毫米波信號接收模塊和發(fā)射模塊，通過內(nèi)置天線向外發(fā)射毫米波信號。在工作時，發(fā)射后的毫米波信號遇到目標(biāo)（如其他車輛、行人、公路路障等）后反射回波，毫米波信號接收模塊及時接收反射回波后，對信號進行濾波等處理，消除噪聲，獲得精度極高的周圍目標(biāo)物體間的相對速度、相對距離、角度、運動方向等物理環(huán)境信息。計算機系統(tǒng)將這些信息識別、分類，把數(shù)據(jù)進行融合處理，交給車載中央處理單元（ECU）進行行駛信息的決策，自主干預(yù)控制車輛的行駛方式，達到無人控制的自動駕駛目的。除此以外，ECU可以通過語音、燈光等方式對駕駛員進行提醒、警告，可以提高駕駛的安全性能。

示意圖（作者供圖）

基于毫米波的自身特點，車載毫米波雷達具有其他雷達無可比擬的優(yōu)點。24GHz～77GHz范圍的毫米波帶寬達到53GHz，具有很大的調(diào)諧選頻范圍，而且其波束窄的特點可以清晰地獲取環(huán)境目標(biāo)的細節(jié)，便于計算機的精準(zhǔn)識別和快速決策。相比于激光雷達易受天氣影響的缺點，車載毫米波雷達可有效穿透霧、煙、灰塵，實現(xiàn)全天時、全天候工作負荷要求。

隨著智能交通在全球的迅猛發(fā)展，車載毫米波雷達必將掀起無人駕駛的全面商用熱潮。未來，便宜好用、可靠安全的車載毫米波雷達將會很快進入我們的日常生活中。

本文由北京郵電大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)研究專業(yè)副教授張忠寶進行科學(xué)性把關(guān)。