4d成像|自动驾驶感知中的新朋友，4D成像毫米波雷达

现如今的自动驾驶时代，摄像头、激光雷达、毫米波雷达这些词可以说在市场中耳熟能详，这些感知端各司其职，努力拥抱更加高阶的自动驾驶。这其中，毫米波雷达是较为成熟的自动驾驶感知系统，在多年的普及后制造成本也相对低廉，即使是自动驾驶的标杆产品也并未舍弃毫米波雷达。

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传统毫米波雷达传统毫米波雷达只能测出方位角、速度和距离这三方面信息(无法测高度），故立交桥、测速架、路牌这种需要测试高度来决策是否穿行的悬浮类障碍物，大概率会被传统毫米波雷达误处理为处于水平的障碍(潜在幽灵刹车风险)。因此，目前的L2级别自动驾驶车型都会让毫米波雷达配合摄像头使用，且在高速公路等特殊路况下普遍做法都会增加视觉感知的权重，减少甚至忽略毫米波雷达尤其对静止物感知的反馈。但视觉感知也并非十全十美，具体而言视觉感知需要对目标障碍物提前训练，不过训练图库终究是不能覆盖全面的，加之特定路况下毫米波雷达对静止物感知的权限降低，漏刹情况在所难免。

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4D毫米波雷达的优势【 4d成像|自动驾驶感知中的新朋友，4D成像毫米波雷达】毫米波雷达自身具有一个最大的优点，当面对恶劣天气，如雾霾、暴雨、漆黑染等，其感知过程具备较高可靠性与稳定性。因此，在增加了对目标垂直高度的测量能力后，4D毫米波雷达又可以进入一个全新的产业体系(更高阶自动驾驶解决方案）。

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同时，4D雷达分辨率较之以往传统版本是提升的，其可以实现对目标轮廓、类别以及行为的侦测。目前，市面上的传统毫米波雷达一般拥有12个信道（3发4收），而4D成像雷达的信道则可成几何式上扬。以上汽近期发布的R汽车 ES33为例，其采用了采埃孚的4D毫米波雷达，该雷达拥有192个信道，是传统毫米波雷达的16倍，具体原理为将多片毫米波雷达收发器（即MMIC）级联。而华为近期发布的毫米波雷达，也可达到12发24收，即288个信道，令人期待。

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按照物理定义，波长与频率的乘积等于固定值光速。频率越高，意味着波长越短，雷达天线波长越短。因此，高吉赫(GHz）雷达内部的射频电路和天线都相对较小，但也由于体积的原因，在一定体积下高吉赫雷达可以布置更多的天线单元，如此形成矩阵后的天线增益是极高，探测距离也会变得更远。由此可见，除可感知垂直体系外，4D雷达相比于传统毫米波探测距离会更远，信息获取效率也能更快。根据目前4D成像雷达的一些产品来看，其感知范围也可达到300米，并能根据多普勒频移捕捉物体相对本体是靠近还是远离的。

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发展趋势目前而言，各自动驾驶路径仍以相互融合为主要目标，毕竟各类路径都存在一定的局限性。因此，4D成像毫米波雷达在应用的过程中也是需要一个循序渐进的过程。以某光学科技公司开发中的试验为例，我们肉眼可以看到图中从右至左存在自行车、车辆以及行人，而一旁的成像则是来自成像毫米波雷达的反馈，令人欣喜的是确实可以看到最左边的行人在成像图中已被侦测到，不过由于人体对电磁波的反射性能要低于金属材质障碍一些，导致对行人的侦测也只能反应出一个小点。这也就侧面要求我们，不能一味的为成本降低而选择对任一路径的唐突放弃。