雷達(dá)防撞系統(tǒng)-唯創(chuàng)安全-毫米波雷達(dá)防撞系統(tǒng)

我們可以看到一些典型的車對(duì)于毫米波雷達(dá)的配置，工程車輛雷達(dá)防撞系統(tǒng)，常見的就是一個(gè)前向的遠(yuǎn)距離的毫米波雷達(dá)，車的周邊會(huì)有幾個(gè)感知環(huán)境的毫米波雷達(dá)的配置，特斯拉比較特殊一點(diǎn)，它出于成本的考慮，實(shí)際上只配了一個(gè)前向的毫米波雷達(dá)和視覺，它的周邊是配備了大量的超聲波的短距離的雷達(dá)。

但是通用汽車就比較夸張一些，毫米波雷達(dá)防撞系統(tǒng)，它在無人駕駛汽車上配了多達(dá)21個(gè)毫米波雷達(dá)，遍布了車的全身，冗余設(shè)計(jì)也是比較明顯的。所以我們把毫米波雷達(dá)應(yīng)用在廠區(qū)叉車安全防撞上做到非常高的防撞標(biāo)準(zhǔn)。

毫米波雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀

毫米波雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀目前，毫米波雷達(dá)主要為24GHz和77GHz。

24GHz的雷達(dá)測量距離較短（5～30m），主要應(yīng)用于汽車后方；77GHz的雷達(dá)測量距離較長（30～70m），主要應(yīng)用于汽車前方和兩側(cè)。毫米波雷達(dá)主要包括雷達(dá)射頻前端、信號(hào)處理系統(tǒng)、后端算法三部分。在現(xiàn)有的產(chǎn)品中，雷達(dá)后端算法的授權(quán)費(fèi)用約占成本的50%，射頻前端約占成本的40%，雷達(dá)防撞系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)約占成本的10%。

2.1 射頻前端

射頻前端通過發(fā)射和接收毫米波，得到中頻信號(hào)，從中提取距離、速度等信息。因此，射頻前端直接決定了雷達(dá)系統(tǒng)的性能。當(dāng)前毫米波雷達(dá)射頻前端主要為平面集成電路，有混合微波集成電路（HMIC）和單片微波集成電路（MMIC）兩種形式。其中，MMIC形式的射頻前端成本低，成品率高，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。在生產(chǎn)工藝上，一般采用的是外延MESFET、HEMT和HBT等器件工藝。其中，GaAs基的HEMT工藝為成熟，具有的噪聲性能。

2.2 信號(hào)處理系統(tǒng)

信號(hào)處理系統(tǒng)也是雷達(dá)重要的組成部分，通過嵌入不同的信號(hào)處理算法，提取從射頻前端采集得到的中頻信號(hào)，獲得特定類型的目標(biāo)信息。信號(hào)處理系統(tǒng)一般以DSP為核心，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理算法，滿足雷達(dá)的實(shí)時(shí)性需求。

2.3 后端算法

后端算法占整個(gè)毫米波雷達(dá)成本的比例高。針對(duì)毫米波雷達(dá)，國內(nèi)研究人員從頻域、時(shí)域、時(shí)頻分析多個(gè)角度提出了大量的算法，離線實(shí)驗(yàn)的精度也較高。但是，國內(nèi)的雷達(dá)產(chǎn)品主要采用基于頻域的快速傅里葉變換及其改進(jìn)算法進(jìn)行分析，測量精度和適用范圍有一定局限性而國外算法受嚴(yán)格保護(hù)，價(jià)格非常昂貴。

由于毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。同厘米波導(dǎo)引頭相比，毫米波導(dǎo)引頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn)。與紅外、激光、電視等光學(xué)導(dǎo)引頭相比，毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，具有全天候(大雨天除外)全天時(shí)的特點(diǎn)。另外，叉車?yán)走_(dá)防撞系統(tǒng)裝置，毫米波導(dǎo)引頭的抗干擾、反隱身能力也優(yōu)于其他微波導(dǎo)引頭。

毫米波雷達(dá)是測量被測物體相對(duì)距離、現(xiàn)對(duì)速度、方位的傳感器，早期被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，毫米波雷達(dá)傳感器開始應(yīng)用于工程車輛，叉車等多個(gè)領(lǐng)域。