行易道4D雷达硕果累累 科技价值经济效益显著

2020年，受北京市科学技术委员会委托，有限公司（以下简称兴一道）承担了“支持高水平自主驾驶的成像毫米波雷达研制”项目。近日，完成了产品原型设计和测试，结果表明，各项设计指标均达到要求，取得了显著成效。

图1：星一道4D雷达产品样机实现了方位、俯仰、距离、速度的高精度联合测量；

我们实现了目标的多维特征提取算法，目标多个散射点的融合聚类算法，并开发了典型目标的运动模型，以实现目标分类，降低雷达检测虚警率，实现威胁障碍目标的高置信度检测和识别。

表1。星一道4D雷达产品的原型规格。星一道多年来在机载雷达技术上的积累一直集中在4D雷达技术上。在该产品中，创新技术如下：l稀疏阵列天线设计。方位分辨率达到1°，仰角分辨率达到2.5°。L压缩传感超分辨率算法在工程上首次应用于车载雷达，可以实现方位0.5°和俯仰0.8°的分辨率。目标分类更加完整，可以准确地对高程目标（灯柱、路标、桥梁）进行分类，对汽车、摩托车和行人进行更准确的分类，极大地保证了AEB功能的可靠性。在这些创新中，压缩传感算法尤为引人注目。近年来，压缩传感在生物医学成像、图像压缩、雷达目标检测等领域得到了广泛应用。在观测对象稀疏的情况下，压缩传感可以突破传统采样定理的限制，利用稀疏信号处理进行无模糊重构。中国科学院团队将稀疏信号处理应用于雷达成像，在理论体系、方法、实验等方面取得了初步成果。近年来，汽车雷达信号处理技术蓬勃发展，但阵列配置限制了角分辨率关键指标的进一步提高，而压缩传感可以打破这一瓶颈。自2017年以来，来自德国、美国和意大利的团队将压缩传感应用于汽车雷达信号处理，以实现超分辨率角度估计。从2019年开始，星一道与中科院团队合作，在77GHz车载4D雷达和77GHz车载合成孔径雷达产品的开发中引入稀疏信号处理技术。2022年，它实现了工程应用，并取得了令人信服和激动人心的成果，在行业中处于领先地位。这一成果对于实现传感器升级，满足汽车智能化进程中高水平智能驾驶的需求具有重要意义和价值。对于车载传感器来说，在汽车智能化时代，它们面临着多维度的工程挑战：高精度目标分类能力、实时性能、尺寸、鲁棒性、全天候操作和成本。毫米波雷达从1974年开始应用于汽车，从电子真空管发展到全固态传输通道。在21世纪，它在实时性、规模、鲁棒性、全天候运行和成本方面都表现良好。然而，在高精度目标分类中，由于尺寸、成本和技术的限制，工程进展缓慢。如何开发一个既能满足高精度目标分类和实时工作能力要求，又具有尺寸和成本优势的系统，是行业面临的挑战。压缩传感超分辨率算法的优势在车载4D雷达的研制中得到了充分验证。与20世纪70年代以来广泛使用的谱估计超分辨率算法相比，它具有计算资源少、计算时间短的优点。它可以突破硬件尺寸和计算资源的限制，实现实时成像、高精度目标分类、尺寸和成本可控。

图2易到DBF、DML和压缩传感算法的仿真对比为了应对AEB（紧急自动制动）全球标准配置日益紧迫的浪潮，易到继续利用自己的4D雷达技术推出符合市场需求的4D雷达产品AMRR300。该产品将于2023年4月进行SOP（商业量产），以支持AEB功能的实现。AMRR300继续使用稀疏阵列天线设计和压缩传感算法。具有高精度目标分类能力，可满足AEB和先进自动驾驶仪的应用要求。该产品的核心指标如表2所示。

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表2:Wanda 4D雷达产品的AMRR300指标。科委对该研发项目未来的技术成果转化，将为智能汽车产业带来强大的技术动力和带动作用，从而促进科研成果经济效益的实现。（陈明）

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