4d毫米波雷达原理

4d毫米波雷达原理,第1张

4d毫米波雷达原理如下:

在汽车智能化发展道路中,感知系统是至关重要的一环,理想的自动驾驶系统需要全天候、全覆盖、全目标、全工况的感知。当前的自动驾驶技术水平离理想目标还有较大差距,为了实现高阶自驾,需要在全频段上构建感知系统,有效融合各频段传感器的优势,为规划控制提供准确有效的信息。

现阶段自动驾驶技术中,主要用到的传感器有摄像头、激光雷达和毫米波雷达。摄像头的光谱从可见光到红外光谱,是最接近人眼的传感器,有丰富的语义信息,在传感器中具有不可替代的作用,比如红绿灯识别、交通标识识别,都离不开摄像头的信息。激光雷达器件较为成熟,905nm波段广泛应用,能获得丰富的场景立体空间信息。

从频谱可以看到,激光在频谱上和可见光较为接近,因此和可见光有着相似的粒子特性,容易受到恶劣天气的影响。而毫米波雷达波长为39mm附近,是这几种传感器中波长最长的传感器,全天候性能最好,且具备速度探测优势。

摄像头和激光雷达由于有较为丰富的信息,前期的自动驾驶感知研究主要集中这两类传感器,毫米波由于分辨率不足导致其在使用上存在局限性。近年来,各大毫米波厂商在4D毫米波雷达上加大投入,在超宽带和大天线阵列两个方向上取得了一些进展,这使得4D毫米波的研究成为了自动驾驶研究的热点之一。

4D毫米波雷达突破了传统雷达的局限性
随着毫米波芯片技术的发展,应用于车载的毫米波雷达系统得到了大规模应用,然而传统雷达系统面临着以下缺陷:

主要包括射频收发芯片和基带处理芯片;射频芯片比如英飞凌、恩智浦(已被高通收购)的,国产的还有厦门意行半导体的24GHz射频收发芯片,基带处理芯片有用TI、意法半导体、恩智浦等。此权威答案来自湖南纳雷科技,呵呵


易车讯 11月2日,禾赛科技正式发布了面向ADAS前装量产车的纯固态近距补盲激光雷达——FT120。FT120是一款纯固态激光雷达,内部没有任何运动部件。这款产品的定位是近距补盲,拥有100° x 75°的超广角 FOV。目前FT120已经获得多家主机厂总计超过一百万台的定点,预计2023年下半年量产交付。




真正的纯固态


作为一款真正的纯固态激光雷达,FT120的激光发射与接收完全通过芯片完成,总元器件数量相比传统激光雷达大大减少,内部没有任何运动部件,从而大幅提升了产品可靠性、生产效率和量产一致性,专为车规级大规模量产而生。



FT120 爆炸示意图



基于高度集成化的架构,FT120在保证出色性能的同时体积十分小巧,可无缝嵌入车身两侧或四周,根据实际需求灵活安装在两侧翼子板、进气格栅、后保险杠等位置,最小外露视窗尺寸仅为70mm x 50mm (水平或垂直放置可由主机厂定义),兼顾功能与美观。



FT120 装车位置示意图


超广角视场,定位近距补盲


FT120拥有100° x 75°超广角视场和零盲区的优势,最大量程为100米,既能够感知到高处的路牌、栏杆、立体车库夹层等,也可以探测到低矮的孩童、宠物、锥桶、斑马线等。


192,000点/秒的点频 (单回波模式下) 和160(H) x 120(V) 的全局分辨率,也让这款激光雷达能够探测到丰富的物体细节,实时掌握周边环境信息。


在量产车领域,半固态激光雷达的优势是测远,但垂直视场角通常不大,若用于两侧补盲,对于车身近处的低矮物体可能会存在感知缺失。其次,补盲激光雷达通常要布置多颗,使用半固态激光雷达成本上并不划算。


而兼具大垂直视场角和高竞争力价格的纯固态近距激光雷达FT120则是个更好的ADAS补盲选择,与远距的半固态激光雷达AT128形成完整的车规级激光雷达解决方案。




在路口转向、车辆加塞、主动超车、自动泊车等场景下,FT120能帮助智能汽车实时“看清”周围路况,避免危险的发生。



自研纯固态电子扫描技术,实现从 1D 到 2D 的飞跃


实现如此简洁而优雅的设计,要归功于禾赛研发多年的纯固态电子扫描技术(E-Scanning)。拿AT128做个简单对比:禾赛基于E-Scanning技术,在几厘米的芯片上实现了128组激光接收通道的「线列」集成,这已经是业内首创了。


而FT120则更进一步,“连线成面”,在单个芯片上集成了由数万个激光接收通道组成的「面阵」,其难度之高,相当于在一根根头发丝上“绣花”。



AT128 「线列」与 FT120 「面阵」的对比示意图


已获百万量产定点,2023 年内交付


曾经,禾赛用机械旋转式“王牌”产品Pandar系列,获得了全球L4自动驾驶激光雷达市场近60%的市占率。加州路测排名最高的15家自动驾驶公司中, 12家都采用了禾赛产品作为主激光雷达。


今天,禾赛用过硬的产品力和量产交付能力,在ADAS领域再次领跑市场:远距明星产品AT128获得了理想、长安、集度、高合、路特斯等多家顶级主机厂旗下多款车型总计数百万台的量产定点,9月交付超过1万台,10月交付再次过万。



而今天,FT120在正式官宣发布之际,也已经获得了来自多家主机厂超过100万台的量产定点,预计2023年下半年量产交付。


对于激光雷达来说,发布只是一次正式对外的亮相,能否量产才是真正的较量。FT120也许不是行业第一个发布的纯固态激光雷达产品,但却可能是第一个实现规模化量产的。



禾赛年产能百万台的“麦克斯韦”智造中心,明年也将全面投产。届时,将为禾赛激光雷达的大规模量产提供更为充足的产能。



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斌哥与你一道,盘点2021物联网十大热词,共创2022新未来

物联网的2021年,极不容易的一年。年初,做IoT平台toB业务的涂鸦巨亏上市;年末,做IoT共享出行toC业务的滴滴美国退市。大半年,ofo押金没退多少,还花样作死;一整年,围绕芯片,停产、断供、涨价、囤货、断货,多少做IoT集成的亟待续命。

物联网的2021年,极不平凡的一年。疫情常态化的背后,是5G远程医疗/云监工、非接触式防控/时空伴随者报备、无人驾驶/配送/零售等物联网技术与场景支撑。中美贸易战的核心,是5G/6G等国际标准话语权、数字经济运作规则制定权、数字产业全球占地圈地、新型类OS平台与杀手级应用生态扶植等云大物智链孪下的新 科技 +新应用+新模式之争。

斌哥这就带大家梳理一下,十大热词下的物联网2021年。
一、非接触式防疫

年初到年末,疫情常态化,大伙儿时刻备战、时刻战役。在防疫过程,甚于物联网的非接触式技术,功劳不小。

非接触式通道,把 健康 码、红外测温、身份核验、自助消杀等集成,3-5秒结束全流程。

非接触式物流,可通过无人货车、AGV+机械臂自助卸货,通过机械臂自助消杀,实现货物无人运货、配货的全流程。

这些非接触式场景,均需要物联网的端(温湿度/机械臂/AGV/货车定位等采集)、管(4G/5G/Wifi等)、云(各类应用)能力。
二、5G远程医疗/云监工

从去年起,移动成功落地“5G远程医疗”在武汉火神山医院及多家医院,采集现场视频、环境与患者状态数据,助力一线医务人员将本地医疗数据共享远程专家,实现专家远程诊断。

医生远程问诊,而线上的伙伴们远程观看火神山、雷神山医院直播,为此云监工一词也成了去年年底的网络热词。
三、自动驾驶+网联车

2021的自动驾驶又在坎坷中,前进了一步。

特斯拉的纠纷不断,数据采集风险曝光。蔚小理们、传统车企与BATH等造车大厂缺芯得厉害,交付压力颇大,但他们都在努力创新中。阿里丰富了小蛮驴的无人配送场景,小鹏出了无人马玩具、无人飞行器,华为在不断积极调整车联网战略。
四、Cat1/NB-IoT+5G标准

7月9日,国际电信联盟ITU会议将我国的NB-IoT写入5G技术标准,为此NB-IoT正式纳入5G标准,这是我国在国际领先的标准制定组织的又一话语权的体现。

同样是ITU标准,Cat1作为4G通信LTE网络用户终端的标准,充分发挥其低成本、低功耗、较低时延、较广范围、较高速率优势,已在近两年得到爆发性的增长。
五、无源物联网

无源就是无电源/能量来源的物联网。物联网碎片得很,场景很碎片,所需要采集的传感器种类、功耗需求、区域位置均很多样、分散,为此,可自己获取能源的传感器、物联网装置就非常重要。当然,太阳能、动力转换都可以作为无源的来源。今年快速进步的新型无源,则是通过电磁/辐射转换来实现。比现有的RFID功耗更低,应用场景更广,当然市场价值更大。
六、卫星物联网

目前,物联网仅在陆地覆盖20%,海洋5%,天/太空基本为0,卫星物联网就是通过卫星,把卫星变成基站,要与未来的6G、量子通信等,补足剩余的网络覆盖,与传输速度与带宽的持续提升。
七、双碳+碳追踪

实现国家的双碳战略,碳追踪是关键环节。碳追踪是啥,就是监测碳排放,搞明白碳从哪儿排放的,怎么排放的,排放多少。有碳追踪才能有更好的对碳排放、回收、交易管理。而监测碳排放,用的是物联网的各种传感、传输、云与数据分析能力。
八、数字虚拟人+数字孪生+元宇宙

这几个一并来。物联网的动作捕捉、表情采集,将实体人(虚拟人替身)与数字虚拟人联结;物联网的端管云,将数字孪生的设备、产线、车间、工厂、园区、街道、城市等物体、场景实体与数字体联结;而数字虚拟人+数字孪生就是融合人+物的CPS世界,将人与物与元宇宙的雏形联结。

年初数字孪生(数孪)当道;年中元宇宙火爆(斌哥翻了下朋友圈,在8月初受邀写《元宇宙》一书的荐语,随后元宇宙大爆发);年末数字虚拟人喷发,表面看得热闹,而物联网便是其技术的里子。
九、物联网安全

年中的滴滴退市事件,可谓物联网安全/网络安全的里程碑式事件。滴滴通过物联网技术,数采近10亿用户,多年的、全国绝大多数的位置、语音信息。这些海量的数据如果没有牢牢掌握在国人手中,国家数据谈何安全。 同样的,越是物联网平台类公司,越是要在保障其平台与生态的物联网数据安全上,慎之又慎、如履薄冰。
十、芯片荒

最后讲芯片荒,因为部分芯片现在还荒着呢。车联网的雷达、动态控制、影像芯片,物联网/5G场景通用的USB、网卡、模拟芯片,价格暴涨10倍、50倍,甚至100倍。天灾、人祸,已道不清。

芯片这事,不被掐脖子的话,还得国产当自强,国人当团结。
2022年的物联网,斌哥期望有三:

一、杀手级应用不再搁又搁。物联网杀手级应用一直在说,却一直耽搁。斌哥希望,2022年产业互联网杀手级应用真正涌现,特别是在与垂直产业结合的5G、工业互联网、车联网三个方向。

二、新技术概念不再割又割。年初起,不知多少吃瓜群众,在股市K线上、投资圈内、传销窝里,被区块链、量子技术、数字孪生、数字货币、NFT、虚拟数字人、元宇宙……割韭菜。斌哥希望,来年物联网与VR/AR、区块链进一步融合,进一步夯实数字孪生底座,支撑元宇宙框架搭建,促进电商30(虚拟直播)、数字虚拟人、产业数孪的真正落地。

三、半导体芯片不再鸽又鸽。最后,由衷希望2022年,现在还囤着芯片的,有一定利润,就抓紧出吧,见好就收。切记:吃相=死相。
罗胖在今年的跨年《时间的朋友》为百度5G云代驾(通过5G远程 *** 控无人车,实现代驾)代言,期待5G云代驾能成为新一年的杀手级应用。
来自专栏

A111-001-T&R这颗PCR雷达传感器芯片用来做呼吸检测可以搞定,但是做心跳检测会比较麻烦,目前市面上所有的雷达传感器都有同样的情况,做呼吸检测效果不错,做心跳检测对被检测人的条件要求比较多。

毫米波雷达的结构、原理和特点如下:

1、结构:毫米波雷达系统结构主要包括天线、收发芯片、信号处理芯片等。

2、原理:毫米波雷达是通过发射和接收毫米波段的电磁波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度的装置。毫米波位于微波和远红外波重叠的波长范围内,根据波传播理论,频率越高,波长越短,分辨率越高,穿透能力越强,但传播过程中损耗越大,传输距离越短。

3、特点:分辨率高、方向性好、抗干扰能力强、检测性能好。

毫米波雷达,是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30~300GHz频域(波长为1~10mm)的。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。

传播特性:

毫米波在大气中的传播损失主要来自水蒸汽和氧分子对电磁能量的谐振吸收。传播损失与工作频率有一定的关系。在各谐振点之间存在着损失较小的以35吉赫、94吉赫、140吉赫、220吉赫等频率为中心的窗口。毫米波雷达的工作频率选在这些窗口之内。


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