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誰將主導(dǎo)未來?毫米波雷達(dá)還是激光雷達(dá)

cici 來源:遠(yuǎn)光燈2018-05-23 我要評論(0 )   

[搜狐汽車 遠(yuǎn)光燈]自動駕駛已成為未來最值得期待的汽車科技之一,而作為核心裝備的激光雷達(dá)也受到了前所未有的關(guān)注,因為其具有

 

[搜狐汽車 遠(yuǎn)光燈]自動駕駛已成為未來最值得期待的汽車科技之一,而作為核心裝備的激光雷達(dá)也受到了前所未有的關(guān)注,因為其具有分辨率高、大信息量、不受可見光干擾的優(yōu)勢。但我們可以注意到,目前主流的自動駕駛方案并未完全拋棄毫米波雷達(dá),這又是什么原因呢?今天我們就來一起聊聊毫米波雷達(dá),它究竟具有哪些優(yōu)勢可以與激光雷達(dá)一爭高下。

測距原理跟一般雷達(dá)一樣,即把無線電波發(fā)出去,然后接收回波,利用障礙物反射波的時間差確定障礙物距離,利用反射波的頻率偏移確定相對速度。目前,比較常見的車載領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)頻段有三類。

24GHz這個頻段,目前大量應(yīng)用于汽車的盲點監(jiān)測、變道輔助。雷達(dá)安裝在車輛的后保險杠內(nèi),用于監(jiān)測車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進(jìn)行變道。這個頻段也有其缺點,首先是頻率比較低,另外就是帶寬比較窄,只有250MHz。

77GHz這個頻段的頻率比較高,國際上允許的帶寬高達(dá)800MHz。這個頻段的雷達(dá)性能要好于24GHz的雷達(dá),所以主要用來裝配在車輛的前保險杠上,探測與前車的距離以及前車的速度,實現(xiàn)的主要是緊急制動、自動跟車等主動安全領(lǐng)域的功能。與24G雷達(dá)相比,77G雷達(dá)的檢測距離遠(yuǎn),體積小,更易于安裝,功耗低,對于行人和自行車以及物體監(jiān)測的效果優(yōu)于24G雷達(dá),這就意味著在更多的應(yīng)用場景上,它可以提供更安全、更優(yōu)良的性能。

最后是79GHz,這個頻段最大的特點就是其帶寬非常寬,要比77GHz的高出3倍以上,這也使其具備非常高的分辨率,可以達(dá)到5cm。這個分辨率在自動駕駛領(lǐng)域非常有價值,因為自動駕駛汽車要區(qū)分行人等諸多精細(xì)物體,對帶寬的要求很高,這個頻段在未來的自動駕駛領(lǐng)域會有很廣泛的應(yīng)用。

而在波長方面,24GHz毫米波的波長是1.25cm,而77GHz毫米波的波長大概是4mm,毫米波的波長要比光波的波長長1000倍以上,所以它對物體的穿透能力更強(qiáng)。這種可靠性是其他任何傳感器難以達(dá)成的,所以在ADAS這樣一個對安全性、可靠性要求比較高的領(lǐng)域,毫米波雷達(dá)擁有很難撼動的地位。

相比起激光雷達(dá),毫米波雷達(dá)的探測距離可以輕松超過200米,而激光雷達(dá)一般不到150米。在高速行駛的場景里,毫米波雷達(dá)更適合。

其次,由于激光雷達(dá)在收發(fā)器和組裝工藝要求高,所以成本比較難降下來。而毫米波雷達(dá)因為它是硅基的芯片,沒有特別昂貴和復(fù)雜的工藝,所以毫米波雷達(dá)成本更具優(yōu)勢。毫米波雷達(dá)目前的價格大概在1.5千左右,而激光雷達(dá)的價格目前仍然是以萬作為單位計算的。并且由于激光雷達(dá)獲取的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)超毫米波雷達(dá),所以需要更高性能的處理器處理數(shù)據(jù),更高性能的處理器同時也意味著更高的價格。所以對于工程師而言,在簡單場景中,毫米波雷達(dá)仍然是最優(yōu)選擇。

但是,毫米波雷達(dá)的缺點也十分直觀,探測距離受到頻段損耗的直接制約,無法感知行人,并且對周邊所有障礙物無法進(jìn)行精準(zhǔn)的建模。而對于毫米波雷達(dá)的市場前景,一輛車上會搭載3-8顆毫米波雷達(dá),目前奔馳的高端車上也已經(jīng)安裝了7顆。未來幾年,車載毫米波雷達(dá)的市場規(guī)模將不容小覷。

激光雷達(dá)目前還有一個非常重要的技術(shù)是固態(tài)激光雷達(dá),它實際上與傳統(tǒng)雷達(dá)、毫米波雷達(dá)是一脈相承的,固態(tài)激光雷達(dá)實質(zhì)上就是調(diào)整每個發(fā)射和接收單元的相位,毫米波雷達(dá)也是同樣的原理,只不過毫米波雷達(dá)是對電磁波進(jìn)行操作,器件的實現(xiàn)難度要比對光的頻段上進(jìn)行相位的改變的難度低很多。未來,固態(tài)激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)相結(jié)合或許是個不錯的選擇。

總結(jié):毫米波雷達(dá)是很難被取代的傳感器,雖有不足之處,但全天候的工作狀態(tài)是最大優(yōu)勢。其測速、測距的精度要遠(yuǎn)高于視覺傳感器,與激光雷達(dá)相比,穿透力會更好。但是整體來講,這并不沖突,因為未來會走向融合的趨勢,特別是針對自動駕駛駕駛,毋庸置疑三大傳感器會相互融合。

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