在今年的上汽Tech-Show技术展上,不少观众聚集在华域车载毫米波雷达展台前,一边鉴赏24GHz和77GHz两款雷达产品,一边观看视频演示的毫米波雷达实现倒车警告、后方来车警告等功能。
毫米波雷达是什么?它能实现哪些功能?目前,上汽的毫米波雷达技术水平如何?对此,记者采访了华域技术中心副主任郭剑鹰,听他讲述毫米波雷达的工作原理。
什么是汽车毫米波雷达?
郭剑鹰:毫米波雷达是指工作在毫米波波段的雷达,它是用于测量被测物体的相对距离、相对速度、方位和俯仰的高精度传感器。
汽车毫米波雷达大体可分为三类:安装在汽车正前方的长距离前向毫米波雷达,用于控制车辆的加减速和制动;安装在车辆后保险杠内的后角雷达,可以实现盲点监测、车道变换辅助、后向目标横穿警告等功能;安装在前保险杠内的前向角雷达,可以配合前向长距离雷达实现报警和控制功能。
与摄像头和激光雷达相比,毫米波雷达存在哪些优势和劣势?
郭剑鹰:汽车毫米波雷达的优势在于全天候工作能力,受气候条件影响相对较小。例如,激光雷达无法穿透雨天或者雾天等极端环境,摄像头在夜间的工作效率会大幅降低,而毫米波雷达可以实现24小时操作。不过,远距离工作时激光雷达的分辨率可以更好地描述行人的轮廓,而毫米波雷达的分辨率较为有限,仅为0.5米。
汽车毫米波雷达是如何提升识别效果的?
郭剑鹰:目前,汽车毫米波雷达主要应对三种情况:行人、非机动车、机动车,它会进行分类识别,通过分析反射弧波形的特征并加以提取,用概率模型来进行计算、分析相似度,最终获得正确的识别结果。对此,算法工程师会不断对雷达参数进行训练。以行人为例,毫米波雷达通过提取人类手和腿的反射信息作为特征,对系统进行训练,就能取得有关参数。当然,这需要建立在大数据的基础上。此外,提高工作频段可以提高雷达的距离分辨率与角度分辨率。
目前,华域自主研发的汽车毫米波雷达已发展到什么水平了?
郭剑鹰:在角雷达方面,我们经历了从24GHz到77GHz、从后向雷达到前向雷达的演变。目前,我们有数款24GHz的产品已经在上汽大通和上汽乘用车的产品上实现量产。而明年产品级的77GHz雷达也将实现量产。在前向毫米波雷达上,我们已经实现了第一代产品的开发,目标识别准确率达到96%。第二代产品的研发也在路上了。
除了基础研发外,产品还需经受环境验证。对此,我们建立了射频微波暗室、HASCO ADAS试验场等多种试验环境。在国内,我们还规划了三个方向的试验道路,测试场景覆盖城市道路、山区道路、乡村道路,包括各种起伏道路。去年年底,我们还特地到东北去做了冬季试验,以检验冰雪覆盖对雷达的影响。
华域毫米波雷达最大的优势在于全自主开发,因此成本会更低,而其在性能方面也基本能做到和国外先进产品相持平。