2022汽车雷达技术应用创新论坛

       2022年9月14~15日武汉诺德讯公司在上海嘉定区安亭汽车城举办汽车雷达论坛,论坛主要关注雷达芯片的发展,雷达技术发展趋势,测试验证、量产、系统设计、元器件以及材料发展等,坛发言议题如下。

       9月15日参加论坛,跟进国内外雷达领域的进展。全天聆听多位专家的报告,主要有以下几点感受。

1.雷达系统越来越复杂

       前几年的雷达普遍是2T4R、3T4R,现在国外领先的雷达厂商已经量产12T16R,如大陆ARS540。Arbe和Mobileye当前在研48T48R,虚拟通道达到2304个,角分辨率接近激光水平。

       阵列天线的增加首先带来射频设计的复杂化,其次信号处理的数据量也急剧增加,需要更高性能的处理芯片(部分使用FPGA),而车上空间有限,又对结构设计、散热等提出更高的要求。

       另外,通道数增加,对于生产工艺、产线测试也带来更大的挑战。

       整体而言,国产厂商在这方面有很大差距。

2.雷达算法颠覆

       雷达算法基本分为信号处理算法和数据处理算法,信号处理从ADC采集数据到输出点云,数据处理从接收点云到输出目标。

       信号处理算法可以使用经典的多维FFT+CFAR,而现在的趋势是把信号处理算法做在芯片里,这样运行效率更高。应用端只需要配置参数即可,大大简化算法开发流程。但做信号处理算法的工程师可能就要失业了。

       另外数据处理算法之前大都使用二维点目标跟踪算法,现在的4D雷达输出3维点云,数据处理算法需要考虑新的框架和方法。激光雷达3D跟踪模型是一个可行的方向,目前也有不少论文在用雷达点云做目标检测、识别和跟踪,主要是国外在研究,国内还比较少。雷达厂商在这方面积累不足,仍有很长的路要走。

3.雷达性能差距明显

        Mobileye的48T48R的雷达点云稳定性很好,后续做目标检测和跟踪效果也不错。而国内厂商6T8R的雷达点云范围近,并且波动大,可能是前端射频相噪较高,使得检测效果不佳。

        下图是Mobileye的点云和检测结果,和实际物体的匹配度很好,这样的硬件再加上优秀的算法,自然有望获得完美的效果。

        另外,除了常规的通过增加阵列和通道数来提高角分辨的方式,Zerdar提出使用合成孔径的方法,通过在车上不同位置安装多个3T4R的雷达,同时直接使用RV-map的结果用机器学习来检测目标,来提升对目标的分辨能力。

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