進入智能汽車大規(guī)模量產(chǎn)“元年”，各大車企都在全力升級自身的硬件配置，并進行一系列復(fù)雜場景的路測數(shù)據(jù)積累，一場圍繞高階自動駕駛的量產(chǎn)“排位賽”已經(jīng)拉開帷幕。
隨之，作為核心傳感器之一的傳統(tǒng)毫米波雷達也進入了升級換代與突破創(chuàng)新的關(guān)鍵階段。可以看到，4D毫米波成像雷達現(xiàn)已成為主流的升級方向之一，全球范圍內(nèi)包括大陸、華為等公司已經(jīng)陸續(xù)宣布4D毫米波成像雷達的量產(chǎn)和合作項目計劃。
而作為全球毫米波雷達芯片的頭部供應(yīng)商，恩智浦也正在帶動這一波4D毫米波成像雷達升級潮的加速。作為業(yè)界首款專用16nm成像雷達處理器，恩智浦宣布S32R45將于今年上半年首次用于客戶量產(chǎn)。
對國產(chǎn)供應(yīng)商來講，新的賽道已打開，誰能率先以優(yōu)質(zhì)性能量產(chǎn)占位，誰就有機會拿到自動駕駛新時代的入場券。
技術(shù)“大洗牌”
一方面，前裝搭載量仍處于快速增長通道。高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2021年1-11月國內(nèi)上市新車（乘用車+合資/自主/獨資品牌）搭載前/角毫米波雷達上險量為1186.91萬顆，同比上年同期增長44.55%。
另一方面，前裝市場供應(yīng)商份額正處于被突圍的前夜。從技術(shù)方案角度看，隨著雷達芯片方案商開始新一波硬件技術(shù)的迭代升級，在下一代高分辨率、4D毫米波成像雷達賽道，新晉公司與傳統(tǒng)雷達巨頭第一次站在同一起跑線上。
為什么會出現(xiàn)新一輪的技術(shù)熱潮？
一直以來，多傳感融合都被視為ADAS以及自動駕駛系統(tǒng)實現(xiàn)安全冗余的關(guān)鍵手段。
其中，毫米波雷達擅長測量距離、角度和速度，其全天候抗干擾的優(yōu)勢明顯，對環(huán)境的適應(yīng)性超過激光雷達等。
但與攝像頭和激光雷達相比，角度分辨率不足，對高度測量不精確，同時也存在無法高密度點云成像、有效解析目標的輪廓與類別，檢測靜止目標、較小目標等性能問題。在高階自動駕駛感知系統(tǒng)中逐漸顯得“力不從心”。
而特斯拉考慮未來可能會“棄用”傳統(tǒng)毫米波雷達，也正是因為現(xiàn)階段傳統(tǒng)毫米波雷達與視覺能力性能的不匹配從而造成融合感知的置信度瓶頸。
但4D毫米波高精成像雷達的出現(xiàn)將徹底改變這一局面。
“一個直觀的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的雷達無法識別150米以外靜止的易拉罐，但是4D毫米波成像雷達可以看到。在數(shù)據(jù)方面，其可達到每秒32000個點云數(shù)據(jù)?！奔{瓦電子CEO李建林表示。
同時，4D毫米波成像雷達也擁有對于靜止物體的高分辨能力。除了150°水平面外，也增加了對于垂直面45°的俯仰分辨能力，這樣雷達就能夠繪制目標高度和物體的輪廓從而實現(xiàn)雷達的成像。
獨家“殺招”
對于這個令人欣喜的技術(shù)，從2015年入局毫米波雷達至今，已積累豐富量產(chǎn)經(jīng)驗的納瓦電子當然也早有準備。
與其他友商相比，納瓦電子4D毫米波高精成像雷達除了虛擬通道增加、點云數(shù)據(jù)倍增、超高分辨率外還具有以下技術(shù)創(chuàng)新特點：
基于多年微波天線和算法的積累，納瓦電子推出的6級聯(lián)18T24R、432通道的4D毫米波高精成像雷達，大幅提升了目標檢測的置信度和檢測范圍，同時進化出與激光雷達一樣的高密度點云，可帶來豐富的感知增強應(yīng)用；
在識別較小的物體，對遮擋物體、靜止物體和橫向移動障礙物的檢測，應(yīng)用更多復(fù)雜路況，提高系統(tǒng)融合后的安全性；
此外，該4D毫米波高精成像毫米波雷達采用全新設(shè)計的HBF(Hybrid Beamforming) 混合波束成形結(jié)合DML技術(shù)將一維角分辨率提高到≤1.5°度以內(nèi)，并顯著降低MIMO數(shù)字信號處理的復(fù)雜度，降低運算平臺成本。
為了應(yīng)對復(fù)雜的干擾環(huán)境，其采用復(fù)雜編碼調(diào)制的MIMO虛擬天線技術(shù)具有低干擾和更高的抗干擾能力；
與TD-MIMO相比大幅縮短了雷達收發(fā)的工作時間，降低對其他無線電設(shè)備的干擾可能性，尤其在Massive MIMO的4D毫米波成像雷達較常規(guī)TD-MIMO雷達上更具優(yōu)勢；
同時，采用獨創(chuàng)的稀疏重建算法結(jié)合對應(yīng)的天線陣列設(shè)計，顯著降低4D毫米波成像雷達的硬件設(shè)計復(fù)雜度、數(shù)據(jù)量，同時大幅提升了成像質(zhì)量。
不過，在雷達界，不同門派各自的發(fā)家技術(shù)都有所差別，殺手锏當然也各有側(cè)重。
這家公司推出的4D毫米波成像雷達可實現(xiàn)360°的整車環(huán)繞成像效果，在業(yè)內(nèi)別無他例！
據(jù)了解，目前業(yè)內(nèi)產(chǎn)品可實現(xiàn)的FOV范圍基本只在120度至150度之間，而實現(xiàn)360度環(huán)繞覆蓋關(guān)鍵點在于如何處理角度重疊部分的點云數(shù)據(jù)。
“汽車周邊圍繞四顆雷達時，則會導(dǎo)致部分數(shù)據(jù)的重疊。其中一顆覆蓋120度，那么四顆就是480度，這就會帶來很多控制策略上的干擾?！崩罱纸榻B。
另外，為了避免雷達在山地、沙漠、草原等不平整路面引發(fā)震動與位移，納瓦又在現(xiàn)有4D的基礎(chǔ)上推出了六軸姿態(tài)成像雷達，確保雷達在各種坑洼崎嶇的路面上始終保持180°平行，精準探測周邊的物體。
“自動駕駛走入更高級別就要適應(yīng)更復(fù)雜的路況。而當傳感器伴隨汽車位移時，不管是激光還是毫米波都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而肉眼不可見的一點偏轉(zhuǎn)對于傳感器來講至少是10°以上的誤差，如果這種誤差解決不好，就會帶來一些虛假目標。我們通過算法校正位置的偏差，使傳感器精準點云數(shù)據(jù)的輸出”，李建林表示。
據(jù)了解，納瓦電子推出的4D毫米波成像雷達測距范圍可達320m，測距精度0.1m；方位面3dB波束寬度小于1.6°，方位角精度0.1°；俯仰面3dB波束寬度小于2.4°，俯仰角精度0.2°。
業(yè)內(nèi)人士評價，該款產(chǎn)品是業(yè)內(nèi)成熟度最高，最貼合中國市場的唯一一款可量產(chǎn)，可商用的4D毫米波成像雷達。
李建林表示，納瓦電子將于2022年推出360度4D毫米波成像雷達、六軸姿態(tài)成像雷達兩款高性價比雷達產(chǎn)品，助力智能駕駛在L2-L4的落地。
技術(shù)外的助力
目前，納瓦電子擁有車載毫米波雷達領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)100余項，也是中國汽車工業(yè)協(xié)會團體標準T/CAAMTB 15-2020《車載毫米波雷達測試方法》主要起草單位。
李建林直言，“一款毫米波雷達的開發(fā)需要花費大量的時間進行版本迭代4-5次，用時3-4年，如果沒有3-4年持續(xù)對一款產(chǎn)品持續(xù)迭代，并將大量時間沉淀在實驗室、工廠、測試上，不可能將產(chǎn)品做好?！?BR> 為此，納瓦電子建有微波暗室，射頻實驗室，一噸推力的震動實驗室，全自動雷達(End Of Line)檢測站，實現(xiàn)全自動的雷達測試。
其主要設(shè)備包括高精度轉(zhuǎn)臺和雷達目標模擬器、工控機、高精度萬用表、功率計、三角反射器等。主要測項為目標模擬相關(guān)測向，包含雷達參數(shù)測量、系統(tǒng)靈敏度、雷達參數(shù)校準、場景測試、chirp分析等。
據(jù)介紹，設(shè)備的機械臂可自動上下料，實現(xiàn)77GHz 雷達全自動化校準，標定與檢測 。同時將校準檢測數(shù)據(jù)自動上傳MES系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄自動保存服務(wù)器，無需人工干預(yù)。
此外，該公司還在上海嘉定建有業(yè)界少有的77GHz毫米波雷達全自動化生產(chǎn)線，配有十萬級無塵車間以及先進實驗設(shè)備、測試設(shè)備，產(chǎn)線已于2020年10月進入大規(guī)模生產(chǎn)。
目前，納瓦電子嚴格執(zhí)行IATF16949質(zhì)量管理體系指導(dǎo)方針，已于2021年5月獲得IATF16949/ISO9001:2015體系認證，具備向汽車廠商百萬級大規(guī)模供貨能力。
（轉(zhuǎn)載）
