博世——汽车毫米波雷达状态及趋势

博世——汽车毫米波雷达状态及趋势
博世——汽车毫米波雷达状态及趋势

Automotive Radar – Status and Trends

Martin Schneider

Robert Bosch GmbH, Corporate Research, PO box 77 77 77, D-31132 Hildesheim, Germany, +49 5121 49 2543,

Schneider.Martin@https://www.360docs.net/doc/cc18107218.html,

Abstract — The paper gives a brief overview of automo-tive radar. The status of the frequency regulation for short and long range radar is summarized because of its impor-tance for car manufacturers and their sensor suppliers. Front end concepts and antenna techniques of 24 GHz and 77 GHz sensors are briefly described. Their impact on the sensor’s field of v iew and on the angular measurement capability is discussed. Esp. digital beamforming concepts are considered and promising results are presented.

I. I NTRODUCTION

First experiments in the field of automotive radar took place already in the late 50’s. I n the 70’s, more or less intensive radar developments started at microwave fre-quencies. The activities of the last decades were concen-trated mainly on developments at 17 GHz, 24 GHz, 35 GHz, 49 GHz, 60 GHz, and 77 GHz. Even from the early beginning in automotive radar the key driver of all these investigations has been the idea of collision avoidance; this idea has spent enormous motivation for many engi-neers all over the world to develop smart vehicular radar units. During this quite long period a lot of know-how has been gained in the field of microwaves and in radar signal processing. Accompanied by the remarkable pro-gress in semiconductor microwave sources (esp. Gunn sources and GaAs MMI Cs) and in available computing power of microcontrollers and digital signal processing units, the commercialization of automotive radar became feasible in the 90’s.

Competing and complementing technologies in vehicu-lar surround sensing and surveillance are Lidar, ultrason-ics, and video cameras (based on CCD or CMOS chips including near-infrared sensitivity). Car manufacturers and suppliers are developing optimized sensor configura-tions for comfort and safety functions wrt. functionality, robustness, reliability, dependence on adverse weather conditions etc. Last but not least the total system costs have to meet the marketing targets to be attractive for the end customers. First applications with surround sensing technologies were parking aid (based on ultrasonics), collision warning, and Adaptive Cruise Control (ACC). For instance, collision warning systems were successfully introduced in the US in the 90’s. Greyhound installed more than 1600 radar systems (24 GHz) in their bus lines yielding a reduction of accidents of 21 percent in 1993 compared to the year before.

ACC was commercialized for the first time in Japan in 1995. Whereas Lidar-ACC has been favored esp. in Ja-pan, European and US companies have been focused mainly on radar based ACC. I n 1999, Mercedes intro-duced the 77 GHz “Distronic” into the S class, followed by other premium models equipped optionally with an ACC, such as BMW 7 series, Jaguar (XKR, XK6), Cadil-lac (STS, XLR), Audi A8, and VW Phaeton. ACC is also available in Mercedes E, CL, CLK, SL class, BMW 5 and 6 series, Audi A6, Nissan (Cima, Primera), Toyota (Harrier, Celsior), Lexus (LS, GS), and Honda (Accord, nspire, Odyssey). Furthermore, ACC will become an option in the new BMW 3 series and in the new VW Passat, both with start of production in 2005.

Whereas European car manufacturers offer 77 GHz systems only for ACC systems so far, their Japanese competitors Honda and Toyota already introduced an active brake assist for collision mitigation (additionally to ACC) in 2003 based on 77 GHz long range radar (LRR) technology. I n contrast to the only smooth deceleration capability of an ACC system (because ACC is only mar-keted as a comfort feature), the active brake assist pro-vides much higher braking forces for deceleration, when a threatening situation is identified and the driver starts braking, but maybe not as strong as it would be necessary to avoid a crash.

This shows the trend from “comfort only” functions to active safety systems with radar sensing technologies that serve both the comfort and the safety domain. Within the next few years these active safety systems will be intro-duced in Europe. Mercedes started with the first genera-tion of their Presafe system in the S class in 2003, which isn’t based on surround sensing techniques yet but (only) on the data of the electronic stability program (ESP) and the antilock braking system (ABS). If these control units identify an imminent accident due to the car’s dynamics, electronic seat belt tensioners will be activated, seat ori-entations will be adapted, and the sunroof will be closed. The next step in this evolutionary process will be to gain some more milliseconds in advance for reaction and for automatic activation of suitable protection measures. Bosch names this system “Predictive Safety System (PSS)”, which will have mainly three stages. The first one (PSS1, to be introduced in 2005) is a preset of the brake system. As soon as a threat will be identified by the 77 GHz LRR, the brake system will be pre-filled, but this won’t be noticed by the driver. But when the driver pushes the brake pedal in such a situation, maximum braking forces will be available without any latency. I n the second stage (PSS2, 2006) the driver will be notified in a hazardous situation with an automatic, very short but intensive brake activation, accompanied by optical or acoustic signals. I n the third stage (PSS3) an automatic emergency brake will be initiated if otherwise a crash couldn’t be avoided. Bosch was recently awarded for its PSS with the “Gelber Engel (Yellow Angel)” from the

German auto club ADAC (similar to AAA in the US) in the category “Innovation”.

Short range radar (SRR) sensors for passenger cars will be mounted first in premium class models for pre-crash sensing, ACC support, parking assistance, and blind spot surveillance. Preferred microwave technology is 24 GHz in ultra wideband (UWB) operation with high range resolution in the range of cm.

II. F REQUENCY R EGULATION

A lot of progress has been made during the last years in the frequency regulation for automotive radar. The 76 – 77 GHz band was regulated already in the 90’s fol-lowed by a standardization in Europe (ETSI EN 301 091). Now, this band is allocated for Intelligent Transport Services (ITS) in Europe, North America, and Japan.

For short range applications UWB sensors are widely preferred because of their low cost perspectives and their high resolution in the range cm. The Federal Communi-cations Commission (FCC) regulated UWB for the North American market (NAFTA) already in 2002. For auto-motive UWB short range radar systems the FCC allo-cated the band 22 – 29 GHz with a maximum mean power density of -41.3 dBm/MHz.

In 2002, more than 30 mainly European car manufac-turers and suppliers founded the Short range Automotive Radar frequency Allocation consortium (SARA). SARA’s main objective is to support UWB regulation for automotive radar in the 24 GHz range in Europe. Be-cause of strong objections of the telecom industry and earth observation institutions, a lot of effort was dedi-cated to find a compromise and to enable automotive UWB radar systems. On 17 January 2005 the commis-sion of the European Community finally decided to allo-cate the range of 21.65 – 26.65 GHz for UWB short range radar. The marketing of these systems is allowed from 07/2005 till 06/2013. The penetration rate is re-stricted to 7 percent of all cars in each country of the European Community. It is expected that this time frame of eight years will be sufficient to develop inexpensive short range radar sensors operating at a new frequency without impairing other commercial, scientific or military systems and services. Hence, in March 2004 the Euro-pean commission allocated the frequency range 77 – 81 GHz for UWB SRR with permitted usage from 2005 onwards. Anticipating the allocation of this band also in Japan and North America, the SRR suppliers will proba-bly shift their UWB developments from 24 GHz to 79 GHz in the medium term.

III. F RONT E ND T ECHNIQUES AND A NTENNA C ONCEPTS Functional requirements, limited space for the sensors’ mounting, regulatory issues, components’ and fabrication costs, and marketing schedules mainly determine the choice of sensor concepts. One main requirement for long range radar is a range capability up to 150 .. 200m. With regard to the radar equation of a monostatic radar

we have in mind that the maximum range R max is propor-tional to the square root of the effective antenna aperture size A and to the square root of the frequency. V denotes the reflectivity of the target, P Tx the transmitted power and P min the minimum power necessary for detection. Therefore, highest frequencies should be preferred to get small box volumes. But this demand is contrary to the availability of cost saving microwave technologies. The antenna size of 77 GHz LRR sensors may decrease to approx. 50 x 50 mm 2. But even when the sensitivity would be sufficient, high antenna directivity and low sidelobes would still be necessary to cope with the effects of guard rails and irrelevant surroundings besides the road lanes.A. 24 GHz Sensors

SRR sensors do not require long range capability. Hence, lower frequencies are preferred, enabling the use of available microwave components also used in the telecom industry. The 24 GHz technology seems to be the best compromise between today’s component costs and sensor size. Typically, SRR sensors do not measure the angle of detected objects and they have a very broad lateral coverage. Therefore, single antenna elements are sufficient. Only vertically the beams are directed to in-crease antenna gain and to minimize clutter effects from the road surface [1]. SRR sensors are typically operated in pulsed mode (pulse, pulse Doppler) or in continuous wave mode (CW, FMCW, FSK, FMCW & FSK). Also coded radar with spread spectrum techniques (pulsed, CW, pseudo-noise) is a common technique. For instance, Delphi’s 17 GHz radar is a phase coded CW radar with a pseudo-noise (PN) BPSK modulation. The M/A-Com sensor is a pulsed radar. Hella is developing a 24 GHz UWB radar for short range applications and a narrow-band FMCW radar operating in the license free 24 GHz ISM band with a maximum range of 70m [2].

To measure not only targets’ distances but also their angular positions, several adjacent sensors can be used. Their measurements of the targets’ distances are fused in a trilateration algorithm yielding also the angular posi-tions. Valeo-Raytheon is developing a multibeam phased array SRR that provides angular information itself. B. 77 GHz Sensors

Main manufacturers of 77 GHz LRR sensors are ADC (subsidiary of Continental Temic in cooperation with M/A-Com), Bosch, Delphi, Denso, TRW (Autocruise), Fujitsu Ten, and Hitachi. Fig. 1 shows Bosch’s LRR in its 2nd generation, production has been started in 2004. The system has a box size of only 74 x 70 x 58 mm 3 (H x W x D) and contains all sensing and ACC functionality. The 77 GHz circuitry contains 4 feeding elements (poly-rods) directly attached to 4 patch elements on the RF board, illuminating a dielectric lens. The monostatic analog beamforming approach results in a broad illumi-nating transmit beam and four single receiving beams which partially overlap in azimuth yielding a total azi-muthal coverage of ±8 degrees, see Fig. 2. The modula-tion is FMCW with a triangular shape [3].

,4

42

min 2max

O S V

P A P R Tx (1)

Fig. 1. Bosch ACC, 2nd generation

Fig 2. Receive beam pattern of Bosch ACC, 2nd generation

TRW also uses the dielectric lens concept whereas

ADC (resp. M/A-Com) takes advantage of a folded struc-

ture with a very low profile resulting in a sensor depth of

5cm. Other companies (Delphi, Fujitsu Ten, Mitsubishi

electric, Celsius Tech) use mechanical mechanisms to

steer the beam in azimuth. Although mechanical radar

scanners yield quite good detection performance, they

might be sensitive in their mechanical reliability over

lifetime. Moreover, they are limited concerning further

miniaturization. Delphi’s and Fujitsu Ten’s mechanical

radar are in series production.

IV. D IGITAL B EAMFORMIMG C ONCEPTS

77 GHz radar sensors with digital beamforming (DBF)

front ends were introduced into the market by Japanese

companies in 2003. Denso built a bistatic LRR with pla-

nar patch antennas with a range capability up to 150m

and a field of view of approx. ±10 degrees [4]. The nine

receiving antennas are multiplexed with four 77 GHz

SP3T switches to only one base band channel, see Fig. 3.

Fig. 3. Denso’s 77 GHz DBF sensor [4]

The Toyota CRDL 77GHz LRR radar (Fig. 4, [5])

switches 3 equal transmitting antennas and 3 receiving

antennas resulting also in one base band channel, and,

after demultiplexing in the digital domain, nine digital

receiver channels for DBF.

Fig. 4. Toyota CRDL Radar with DBF, 77 GHz, [5]

A. Direction of Arrival Estimation

All conventional direction of arrival (DOA) estimation

methods as monopulse techniques (comparison of the

received signals in partially overlapping beams) or spatial

power spectrum measurement techniques (mechanical

scanning, phased array) do have an angular resolution in

the range of the half-power beamwidth. Hence, the angu-

lar resolution directly depends on the aperture size, be-

cause the 3 dB beamwidth of an antenna with diameter D

and constant illumination is approx.

Therefore, the angular resolution of long range 77 GHz

sensors is typically in the range of 2 .. 5 degrees. To

overcome this limitation, parameter estimation methods

based on subspace techniques can be applied. These

methods rely on a subspace decomposition of the noisy

received signals of an array of multiple antenna elements.

With an eigenvalue decomposition of the autocorrelation

matrix of the received signals of a uniform linear array

(ULA) the noise and the signal subspace can be deter-

mined. Knowing these subspaces, the DOA’s of the tar-

gets can be estimated. Well known in array signal proc-

essing theory are the Music and Esprit algorithms [6, 7].

We applied these techniques to a 24 GHz SRR with digi-

tal beamforming and published very promising results in

2002 [8].

In our further work we started to transfer this approach

to the 77 GHz domain. The main objectives of our cur-

rent research activities are to gain know-how about 77

GHz DBF concepts and their benefits in combination

with parameter estimation techniques and to investigate

their impact on development efforts. Fig. 5 shows one of

our 77 GHz DBF front ends with a ULA consisting of

eight parallel receiving columns. The transmit antenna

consists out of 4 columns with a tapered power distribu-

tion yielding a low sidelobe level of approx. -27 dB. The

3 dB beamwidth of the transmit antenna is approx. 26

degrees and the antenna gain is 20.5 dB.

.

59

3D

dB

O

T q

|(2)

Another front end with extended arrays for long range operation was put into a water-resistant housing and was mounted on our test vehicle, see Fig 6. First results of our implementation of parameter estimation techniques on a 77 GHz DBF demonstrator are shown in Fig. 7. The

markings no. 1 and 2 indicate the estimation of the Esprit algorithm. Although the half power beamwidth of the virtual beams of the DBF sensor is approx. 8.5 degrees, both cars with their angular separation of less than 4 degrees are detected and no ghost target between both objects does appear.

Fig. 6. Test vehicle with 77 GHz DBF demonstrator (also insert in right bottom corner)

Fig. 7. Angular measurement of two cars at the same dis-tance (60 m radial distance and 4 m lateral separation)

V.C ONCLUSION

Short range radar in ultra wideband operation at 24 GHz and at 79 GHz from 2013 at the latest will be used first in premium and later on in upper class models. Main applications will be ACC support, pre-crash detection, parking assistance, and blind spot surveillance. Market introduction of 24 GHz SRR will start in 2005. SRR sensors won’t have angular measurement capabilities in the first generation (except the Valeo-Raytheon sensor), but future generations will also be able to provide angu-lar information. Although these sensors will be more expensive, they will contribute to the minimization of the total number of sensors and therefore they will reduce overall system costs.

77 GHz ACC systems will be extended to be opera-tional at low speeds including full stop capability. This will provide increased customer benefits and it will con-tribute significantly to the market success of ACC sys-tems. In the same manner the 77 GHz sensor will be used not only for comfortable driving (ACC stop & go) but also for predictive and active safety systems. Active safety systems up to an automatic emergency braking in unavoidable crash situations will be the key for a consid-erable reduction of the total number of crashes and fatali-ties.

The detection performance of 77 GHz sensors will be further improved, for instance wrt. false alarm rate and reaction time. Also sensor costs will be lowered. Planar antennas in combination with digital beamforming pro-vide interesting front end concepts for 77 GHz radar. These techniques might become feasible for high volume production as far as costs of 77 GHz components and powerful digital signal processing units will further de-crease.

R EFERENCES

[1] I. Gresham, A. Jenkins, “Ultra-wideband radar: Regula-tions, Applications, and Challenges,” Int. Microwave Sym-posium 2003, Philadelphia, Penn., June 2003

[2] Th. Wixforth, W. Ritschel, “Multimode-Radar-Technolo-gie für 24 GHz,“ auto & elektronik , vol. 3/2004, pp. 56-58[3] G. Kühnle, H. Mayer, H. Olbrich et al, “Low-Cost Long-Range Radar for Future Driver Assistance Systems,” Auto Technology , vol. 4/2003, pp. 2-5, 2003

[4] A. Kawakubo, S. Tokoro et al., “Electronically-Scanning

Millimeter-Wave RADAR for Forward Objects detection,” SAE Congress 2004, pp. 127-134, Detroit, 2004

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Holographic Radar with Antenna Switching,” Int. Micro-wave Symposium 2001, Phoenix, Az, May 2001

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parameters via rotation invariance techniques,“ IEEE Trans. Acoust., Speech , Signal Processing , vol. 37, pp. 984-995, July 1989

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Range Radar Sensors with Smart Antennas,” German Ra-dar Symposium 2002, Bonn, September 2002

77 GHz DBF radar

12

Fig. 5. Bistatic 77 GHz DBF front end with 8 patch antenna columns for receive and 4 columns (fed by a power splitter) for transmit

Rx

Tx

学科前沿讲座报告-毫米波合成多孔径雷达(SAR)的发展状况及应用前景

学科前沿讲座论文 毫米波波合成多孔径雷达(SAR) 的研究现状以及在民用领域的发展前景 姓名: 学号: 班级:07043301 时间:2010年6月7日 指导老师:李跃华

引言: SAR成像技术诞生于20世纪50年代,在50多年的发展过程中,从低分辨率、单波段、单极化、单模式、单基地、单平台、单视角,到高分辨率、多波段、多极化、多模式、多基地、多平台、多视角,再到干涉体制的出现以及动目标的显示,充分显示了其在对地观测中的卓越性能。[1] SAR成像技术通过遥感平台和传感器获得地面物体的遥感图像,从遥感图像中获得所需的各种信息。由于毫米波的诸多优势,毫米波SAR技术已经逐渐成为多孔径雷达成像技术的主流。 毫米波SAR的优势[2]:1.体积小、重点轻 2.成像算法简单、分辨率高 3.目标棱角效应明显,利于目标外形特性提取 4.要求高精度平台运动补偿和天线指向稳定 5.电子对抗性能相对较强 本文将从SAR的发展现状以及毫米波SAR的优势以及其在民用方面的发展前景等方面做出简要的阐述。 毫米波SAR的发展现状: (一)总体概况。毫米波雷达通常通过发射和接收宽带信号,经过一定的信号处理方法从目标回波信号中提取信息,并以此信息判断不同目标之间的差异性,从而识别出感兴趣的目标。在毫米波体制下最有效的目标识别方法是利用毫米波雷达的宽带高分辨特性,对目标进行成像。雷达成像有距离维(一维)成像,二维成像和三维成像三种。雷达的二维成像已经成功地应用于SAR目标识别,但由于多维成像有许多理论和技术难题需要解决,目前条件下,还难以在导引头上获得成功应用。一维高分辨成像由于不受目标到雷达到距离、目标与雷达之间的相对转角等因素的限制,且计算量小,在毫米波雷达精确制导中已经有成功的应用。一维高分辨距离成像,主要是把雷达目标上的强散射点沿视线方向投影,形成反映目标结构的时间(距离)幅度关系。实际应用中,为了提高成像的分辨特性,常采用各种超分辨谱估计方法。一维距离像作为主要的信息来源用于目标识别已经得到了成功的应用,但由于距离像敏感于目标相对雷达姿态角,为了使识别系统具备对目标进行全方位识别的能力,需要用目标的全姿态角测量数据进行建模,此时,需要很大的数据存储量,还要对所有的模板进行实时检索。因此,出现了各种改进方法。目的主要是减少匹配模板的数目和相关匹配中的运算量,以缩短模板的检索时间和提高实时性。改进的方法之一是对距离像进行各种变换提取各种变换特征,以减少存贮量和分类识别的运算量,同时最大限度地保留目标信息,由此开发了各种基于距离像的变换特征目标识别方法。

24G毫米波雷达在机车测距及避撞应用的探索

24G毫米波雷达在机车测距及避撞应用的探索 最近接到一个项目,需要在机车上设计一款雷达产品,主要用于轨道交通 方面的机车测距和避撞。在网上搜寻了一段时间,可以选择的有激光雷达、超 声波雷达、红外雷达和毫米波雷达。对比了各个雷达的特点,激光雷达具有探 测距离远,探测精确的特点,但是容易受到雨雾,特别是下雪和粉尘的干扰, 这个在轨道交通行业中适应性不是很好。超声和红外雷达,具有价格低,设计 简单的优点,但是同样容易受到温度变化的影响,在南方和北方会有很大的差别,另外探测的距离也有限。毫米波雷达探测的介质是电磁波,具有探测距离远、穿透能力强、环境适应性强以及实时性好等优点,尤其是波长较短者。 俗话说万事开头难!在搜寻了各大厂商的方案之后,最终选择了UMS 的 24G 雷达方案,选择这个方案有几点好处: 1)方案比较灵活,可以选择集成度高、设计相对简单的单发双收的雷达芯片。也可利用分立器件自由组合出多个收发结合的方案,这样可以探测更加精 准和扩展更广阔的探测范围。 2)拥有业界唯一的GaAs 工艺,工作温度范围为-40 度125 度,适用于机车工作环境。 3)开发工具和参考资料比较齐全。 在笔者的项目中,选择的是集成度较高的单芯片方案CHC2442-QPG。从图1 CHC2442-QPG 的内部架构,可以看出其内部集成了低噪声的VCO、Tx PA、混频器、接收LNA 和中频放大器等核心功能。只需加上DSP 处理单元就可以 完成雷达的功能设计。如图2 UMS 机车24G 雷达模块原理框图所示,雷达模块支持单发双收和一路视频,与车载控制单元之间通过CAN 总线以及以太网 进行通讯。

2018年国内毫米波雷达市场规模将达60亿元,同比增长44%

2018年国内毫米波雷达市场规模将达60亿 元,同比增长44% 毫米波雷达是ADAS关键的一个传感器,在汽车的周身配置中以1+4或者1+2的方案为主,其中的1多指的是前向的长距雷达,一般用于FCW、ACC、AEB等功能,以77GHz 居多,2或者4是指侧向以及后向中短距雷达,一般用于BSD、LCA、LKA、EBA、PA、FCW,以24G居多。 长久以来,毫米波雷达的技术掌握在国外厂商手中,据高工智能产业研究院(GGAI)报告称,雷达芯片厂商有英飞凌、ST、NXP、TI,而主要的雷达供应商有博世(24 GHz、77GHz)、大陆(24 GHz、77GHz)、海拉(24GHz)、电装(77GHz)、采埃孚天合(77GHz)、德尔福(77GHz)、奥托立夫(24 GHz、77GHz)。这些厂商占据了全球毫米波雷达市场70%以上的份额。 但市场才刚刚开始,目前乘用车中基于毫米波的ADAS 功能,安装率仅5%左右,国外会在10%左右。而国内乘用车在2018-2020年会保持5%的复合增长率,到2020年汽车行业整体销售量达到3300万辆。 高工智能产业研究院(GGAI)发布报告称,2018年国内毫米波雷达市场规模将达60亿元,同比增长44%。到2025

年,市场规模有望达到270亿元人民币。 从这些数据可以看出,毫米波雷达的需求将会在未来10年逐渐上升,无论国内外都会遵循这样的规律。因此,虽然国外毫米波雷达巨头实力雄厚,但目前市场还处在早期,国内雷达厂商可以通过10到15年的努力,从自主品牌OEM 入手,积累一定的技术和市场能力。 从毫米波雷达大的两个方向上来看,24GHz的雷达技术已经相当成熟,下一代的雷达是77GHz,国内外厂商都处在初期,差距相对不大。因此国内供应商大都从后者入手,希望在新技术的研发中,能够挣得一点机会。 从2013年开始,国内开始涌现出一些24GHz、77GHz 供应商,24GHz有部分厂商做到了量产,但77GHz的到现在能量产的也寥寥无几。其中不仅有技术、工艺、生产制造的难点,还有销售渠道,原材料供应商的问题。 《高工智能汽车》采访了国内专门研发生产77GHz雷达的莫吉娜科技副总裁童豪良,作为一家初创公司,莫吉娜的雷达将会在年底前同OEM签下SOP,主要客户是商用车OEM。 高德团队背景真的很管用 莫吉娜科技于2015年在美国硅谷创建,2017年落户上海。公司致力于设计、开发自动驾驶和智能交通领域的传感器产品和数据融合计算解决方案。

【CN110082734A】汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置、标定系统及标定方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910349602.0 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人 安徽瑞泰智能装备有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市当涂县承接 产业转移示范园区北京大道嘉善科技 园内 (72)发明人 舒金林 邓书朝 童宝宏 晋入龙  孙晋军 孙畅 柳敏 秦然然  (74)专利代理机构 芜湖思诚知识产权代理有限 公司 34138 代理人 阮爱农 (51)Int.Cl. G01S 7/40(2006.01) G01S 13/93(2006.01) (54)发明名称汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置、标定系统及标定方法(57)摘要本发明公开了汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置、标定系统和标定方法。本发明汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置,它包括底板、吸波反射机构,吸波反射机构放置在底板上;吸波反射机构包括若干块吸波材料板、若干个雷达反射装置、上支撑底座,吸波材料板和雷达反射装置均固定在上支撑底座上,每个雷达反射装置的前面至少设置有一个吸波材料板,上支撑底座放置在底板上。在汽车生产线或汽车维修服务站中使用本发明外部标定的标定装置和标定系统,可以实现对雷达安装位置的标定,用于校正汽车车载毫米波雷达支架装置的安装位置,从而保证汽车所装的雷达位置正确,从而提高了 车辆的安全性能。权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 110082734 A 2019.08.02 C N 110082734 A

权 利 要 求 书1/2页CN 110082734 A 1.汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置,其特征是:它包括底板(9)、吸波反射机构,吸波反射机构放置在底板(9)上;吸波反射机构包括若干块吸波材料板(4)、若干个雷达反射装置(5)、上支撑底座(6),吸波材料板(4)和雷达反射装置(5)均固定在上支撑底座(6)上,每个雷达反射装置(5)的前面至少设置有一个吸波材料板(4),上支撑底座(6)放置在底板(9上。 2.根据权利要求1所述的标定装置,其特征是:雷达反射装置(5)优选为四个,每个雷达反射装置(5)包括上部的标准反射目标、下部的底座,两者固接,底座固定在上支撑底座(6)上;雷达反射装置(5)上部的标准反射目标是RCS(雷达散射截面积)为0dB的标准角反射器。 3.根据权利要求1所述的标定装置,其特征是:所述的吸波材料板(4)为雷达波专用吸波材料,其个数不少于雷达反射装置(5)的个数。 4.根据权利要求1所述的标定装置,其特征是:标定装置还包括左右移动机构,左右移动机构包括左右驱动电机(1)、横向传动齿轮(2)、横向传动齿条(3)、下支撑底座(7)、运动滚轮组(8),支撑块(11)、齿条支撑块(12);下支撑底座(7)位于上支撑底座(6)的下面、两者相接触,运动滚轮组(8)设置在下支撑底座(7)的下面,且与底板(9)相接触,左右驱动电机(1)的输出端连接横向传动齿轮(2),横向传动齿轮(2)与横向传动齿条(3)相啮合,左右驱动电机(1)通过支撑块(11)固定在底板(9)上,横向传动齿条(3)的左端从左边的齿条支撑块(12)中穿过、其右端固定在右边的支撑块(12)中,左边的齿条支撑块(12)固定在底板(9)上,右边的齿条支撑块(12)固定在下支撑底座(7)的底面上。 5.根据权利要求4所述的标定装置,其特征是:左右移动机构还包括左右移动辅助机构,左右移动辅助机构包括两个移动单元,两个移动单元相对于横向移动齿条(3)前后对称设置;每个移动单元均包括横向移动导杆(13)、左右两个小支撑块(14),横向移动导杆(13)的左端从左边的小支撑块(14)中穿过、其右端固定在右边的小支撑块(14)中,左边的小支撑块(14)固定在底板(9)上,右边的小支撑块(14)固定在下支撑底座(7)的底面上。 6.根据权利要求1或4所述的标定装置,其特征是:标定装置还包括上下移动机构,上下移动机构包括上下驱动电机(10)、纵向传动齿轮(15)、纵向传动齿条(16);上下驱动电机(10)的输出端连接纵向传动齿轮(15),纵向传动齿轮(15)与纵向传动齿条(16)相啮合,纵向传动齿条(16)一端为自由端,另一端与连接块(17)固接,连接块(17)固定在上支撑底座 (6)上,上下驱动电机(10)通过支撑座(21)固定在下支撑底座(7)上。 7.根据权利要求6所述的标定装置,其特征是:上下移动机构还包括导向板(20),导向板(20)固定在支撑座(21)上,其与纵向传动齿条(16)之间通过V形槽配合。 8.根据权利要求6所述的标定装置,其特征是:上下移动机构还包括上下移动辅助机构,上下移动辅助机构包括两个移动单元,两个移动单元相对于纵向移动齿条(16)前后对称设置;每个移动单元均包括纵向移动导杆(18)、导向套(19),纵向移动导杆(18)的下端固定在下支撑底座(7)上,导向套(19)套在纵向移动导杆(18)外、其下端固定在上支撑底座(6)上。 9.汽车车载毫米波雷达外部标定的标定系统,其特征是:它包括一套权利1-8任一所述的汽车车载毫米波雷达外部标定的标定装置,还包括一个实施标定毫米波雷达安装位置的雷达标定区域、已安装毫米波雷达传感器的待标定车辆、标定控制柜; 其中,雷达标定区域位于汽车总装车间检测线的前部或汽车维修服务站; 2

毫米波雷达的应用及发展

第19卷第4期2004年8月 光电技术应用 ELECTRO-OPTIC TECH NOLOGY APPLICATION Vol.19,No.4 Aug.2004毫米波雷达的应用及发展 同武勤,凌永顺,蒋金水,张鑫 (合肥电子工程学院,安徽合肥230037) 摘要:随着毫米波技术的应用,毫米波频率的雷达也得到了更深的研究和发展.毫米波雷达具有导引精度高、抗干扰能力强、多普勒分辨率高、等离子体穿透能力强等特点;因此其广泛的用于末制导、引信、工业、医疗等方面.评述了毫米波雷达的优缺点,以及它的应用,详细阐述了军用毫米波雷达发展的新技术和新方法. 关键词:毫米波;毫米波雷达;毫米波集成电路;毫米波雷达应用 中图分类号:TN958.5文献标识码:A Application and Development of M illimeter Wave Radar TONG Wu-qin,LING Yong-shun,JIANG Jin-shui,ZHANG Xin (Electronic Eng ineering I nstitute,Hefei230037,China) Abstract:With the development of millimetre w ave(M MW)technology,the MMW radar has been stud-ied and developed.Based on the features such as high guidance precision,better ant-i jamming ability, high Doppler resolution and plasma penetration ability etc,the M MW radar has been w idely used in end g uidance,fuse,industry and medical treatment etc.The features and applications are discussed in this pa-per,and the new technolog y and methods of the military M MW radar are presented. Key words:millimetre w ave;MM W radar;M MW integrated circuit;application of M MW radar 毫米波雷达技术的研究起步很早,有文献称,在二战结束前后即已开始,19世纪50年代就已在毫米波器件研制及毫米波传播损耗,水蒸汽与氧气等吸收谱等方面均已取得相当成就,并已研制成功机场交通管制用的毫米波雷达[1,2].最初,对发展毫米波雷达的推动力主要来自要在用小口径天线即可获得比微波雷达更窄的天线波束,高的天线增益.窄波束具有的高分辨率和由于空间选择性好而带来的高抗干扰能力. 近年来海湾战争、科索沃战争的实践已经表明,/远程打击,精确打击0技术在军事应用中非常重要,高精度、高分辨率测量、精确制导和精确目标指示、实现自动目标识别(AT R)等需求对毫米波(M MW)雷达的发展提供了巨大的新的推动力. 毫米波雷达的应用主要限制在近程雷达上,其主要原因有两个:一是难以获得要求的高发射功率和相应的低损耗传输馈线;二是毫米波在大气中传输时损耗大.例如,在8m m和3mm窗口,单程传播损耗分别为0.08dB/km和0.3dB/km 左右[3]. 1毫米波雷达的系统概念 如图1所示,发射信号按雷达计算机控制的速率,通过双工器输出.回波信号的返回时间也由该计算机控制,该信号被输入到接收机,在此, 收稿日期:2004-02-24 作者简介:同武勤(1980-),男,陕西韩城人,硕士研究生,研究方向为毫米波电子对抗研究;凌永顺(1937-),男,安徽定远人,中国工程院院士,研究方向为电子工程;蒋金水(1964-),男,安徽含山人,副教授(博士后),研究方向为毫米波对抗;刘勇(1982-),男,四川资阳人,研究方向为雷达对抗.

汽车毫米波雷达项目可行性研究报告

汽车毫米波雷达项目可行性研究报告 xxx有限责任公司

摘要 本文件内容所承托的权益全部为项目承办单位所有,本文件仅提供给项目承办单位并按项目承办单位的意愿提供给有关审查机构为投资项目的审批和建设而使用,持有人对文件中的技术信息、商务信息等应做出保密性承诺,未经项目承办单位书面允诺和许可,不得复制、披露或提供给第三方,对发现非合法持有本文件者,项目承办单位有权保留追偿的权利。 该汽车毫米波雷达项目计划总投资19124.63万元,其中:固定资产投资15243.33万元,占项目总投资的79.71%;流动资金3881.30万元,占项目总投资的20.29%。 达产年营业收入28234.00万元,总成本费用22190.78万元,税金及附加339.43万元,利润总额6043.22万元,利税总额7216.20万元,税后净利润4532.41万元,达产年纳税总额2683.79万元;达产年投资利润率31.60%,投资利税率37.73%,投资回报率23.70%,全部投资回收期5.72年,提供就业职位576个。 项目总论、建设必要性分析、市场前景分析、建设规模、项目选址科学性分析、土建工程设计、工艺先进性分析、环境影响概况、安全经营规范、风险应对说明、项目节能评估、项目实施计划、投资方案分析、经济效益可行性、项目评价结论等。

汽车毫米波雷达项目可行性研究报告目录 第一章项目总论 第二章项目承办单位基本情况 第三章建设必要性分析 第四章项目选址科学性分析 第五章土建工程设计 第六章工艺先进性分析 第七章环境影响概况 第八章风险应对说明 第九章项目节能评估 第十章实施进度及招标方案 第十一章人力资源 第十二章投资方案分析 第十三章经济效益可行性 第十四章项目评价结论

毫米波雷达技术及其发展趋势

1.引言 毫米波的工作频率介于微波和光之间,因此兼有两者的优点。它具有以下主要特点: 1)极宽的带宽。通常认为毫米波频率范围为26.5~300GHz,带 宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收,在大气中传播时只能使用四个主要窗口,但这四个窗口的总带宽也可达 135GHz,为微波以下各波段带宽之和的5 倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力。 2)波束窄。在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束 窄得多。例如一个 12cm的天线,在9.4GHz时波束宽度为18度,而94GHz时波速宽度仅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰 地观察目标的细节。 3)与激光相比,毫米波的传播受气候的影响要小得多,可以认为具有全天候特性。 4)和微波相比,毫米波元器件的尺寸要小得多。因 此毫米波系统更容易小型化。由于毫米波的这些特点,加上在电子对抗中扩展频段是取得成功的重要手段。毫米波技术和应用得到了迅速的发展。 2.毫米波技术的应用 表面上看来毫米波系统和微波系统的应用范围大致是一样的。但实际上两者的性能有很大的差异,优缺点正好相反。因此毫米波系统经常和微波系统一起组成性能 互补的系统。下面分述各种应用的进展情况。 2.1毫米波雷达 毫米波雷达的优点是角分辨率高、频带宽因而有利于采用脉冲压缩技术、多普勒颇移大和系统的体积小。缺点是由于大气吸收较大,当需要大作用距离时所需的发 射功率及天线增益都比微波系统高。下面是一些典型的应用实例。 2.1.1 空间目标识别雷达它们的特点是使用大型天线以得到成像所需的角分辨率和足够高的天线增益,使用大功率发射机以保证作用距离。例如一部工作 于35GHz的空间目标识别雷达其天线直径达36m。用行波管提供10kw的发射功率,可以拍摄远在16,000km处的卫星的照片。一部工作于 94GHz的空间目标识别雷达的天线直径为13.5m。当用回族管提供20kw的发射功率时,可以对14400km 远处的目标进行高分辨率摄像。 2.1.2汽车防撞雷达因其作用距离不需要很远,故发射机的输出功率不需要很高,但要求有很高的距离分辨率(达到米级),同时要能测速,且雷达的体积 要尽可能小。所以采用以固态振荡器作为发射机的毫米波脉冲多普勒雷达。采用脉冲压缩技术将脉宽压缩到纳秒级,大大提高了距离分辨率。利用毫米波多普勒颇 移大的特点得到精确的速度值。 2.1.3直升飞机防控雷达现代直升飞机的空难事故中,飞机与高压架空电缆相撞造成的事故占了相当高的比率。因此直升飞机防控雷达必须能发现线径较细 的高压架空电缆,需要采用分辨率较高的短波长雷达,实际多用3mm雷达。 2.1.4精密跟踪雷达实际的精密跟踪雷达多是双频系统,即一部雷达可同时工作于微波频段(作用距离远而跟踪精度较差)和毫米波频段(跟踪精度高而作

24GHz汽车毫米波雷达实验报告

24GHz汽车毫米波雷达实验报告 是德科技射频应用工程师王创业1. 前言 汽车毫米波雷达越来越多的被应用在汽车上面,主要作为近距离和远距离探测,起到防撞、辅助变道、盲点检测等作用。随着器件工艺和微波技术的发展,毫米波雷达产品越来越小。俗话说:“麻雀虽小,五脏俱全”,同样汽车毫米波雷达作为典型的雷达产品,也包含收发天线、发射部分、接收部分、DSP部分。典型原理框图如图1所示。汽车毫米波雷达的性能指标主要体现在测速精度、定位精度、距离分辨率、多目标识别等方面,要实现这些性能和功能,首先要做好整体系统的设计和仿真,其次对于各功能部分的性能指标要严格把控测试,最后要在实际现场环境完成测试考核。 汽车毫米波雷达体制上面主要有线性调频连续波FMCW体制雷达、频移键控FSK体制雷达、步进调频连续SFCW体制雷达。不同体制雷达在产品实现复杂程度和应用上都是有区别的。FMCW体制雷达可以同时探测到运动目标和静止目标,但是不可以同时探测多个运动目标。电路需要比较大的带宽。

FSK体制雷达,可以同时探测并且正确区分开来多个运动目标,但是不可以正确测量静止目标。电路带宽比窄,系统响应捕获比较慢,成本比FMCW体制要低很多。SFCW体制雷达,可以同时探测多个静止和运动的目标,并且将各个目标正确区分开来。SFCW体制雷达具有更为复杂的调制波形,信号处理也更为复杂,产品实现成本高。 2.实验目的 在汽车毫米波雷达系统研制过程中,经常会碰到各式各样的问题,譬如系统波形的选择和设计、系统链路的设计、信号处理算法的选择、微波电路的设计调试、天线的设计。主要的问题主要体现在系统方案、处理算法模拟、微波电路指标调试及对系统性能的影响上。典型的例子,在FMCW雷达系统,雷达探测距离分辨率不仅与信号的调制带宽有关,还与FMCW调制的线性度有关。 利用是德科技平台化解决方案,即软件+硬件+工程师,可以很容易的实现雷达系统设计仿真、处理算法验证、微波电路设计测试、天线设计测试。基于以上的问题,该实验主要实现以下三个目的: 1)软件硬件结合,SystemVue+仪表实现各类信号的产生; 2)系统设计仿真、算法验证 3)VCO线性调制度分析 4)场景信号录制回放和信号分析 3.实验要求 该实验采用FMCW雷达体制,结合SystemVue软件和仪表实现以下功能: 1)汽车雷达信号产生 a.24GHz标准雷达信号产生:Triangle调制信号、Sawtooth调 制信号

毫米波雷达的应用及发展趋势

87 科协论坛·2009年第1期 (下)科研探索 与知识创新 1 引言 最初,对发展毫米波雷达的推动力主要来自于用小口径天线即可获得比微波雷达更窄的天线波束,更高的天线增益。窄波束具有高分辨率和由于空间选择性好而带来的高抗干扰能力。近年来海湾战争、科索沃战争的实践已经表明,“远程打击,精确打击”技术在军事应用中非常重要,高精度、高分辨率测量、精确制导和精确目标指示、实现自动目标识别(ATR)等需求对毫米波(MMW)雷达的发展提供了巨大的新的推动力。毫米波雷达的应用主要限制在近程雷达上,其主要原因有两个:一是难以获得要求的高发射功率和相应的低损耗传输馈线;二是毫米波在大气中传输时损耗大,例如,在8mm 和3mm 窗口,单程传播损耗分别为0.08dB/km 和0.3dB/km 左右。 2 毫米波雷达的系统概念 如图1所示,发射信号按雷达计算机控制的速率,通过双工器输出。回波信号的返回时间也由该计算机控制,该信号被输入到接收机,在此,它经下变频处理并采样。得到的信号由数字脉冲压缩系统压缩处理。该数字信号被记录在一个“廉价硬盘冗余阵列”(redundant array of inexpensive disks)(RAID)记录系统上,并且也输入到一个阵列处理机上, 该阵列处理机对这些数字实施综合处理。 3 毫米波雷达的优缺点 (1)毫米波雷达的优点与其他传感器系统比较,毫米波雷达有如下优点:1)高分辨率,小尺寸;由于天线和其他的微波元器件尺寸与频率有关,因此毫米波雷达的天线和微波元器件可以较小,小的天线尺寸可获得窄波束;2)干扰,大气衰减虽然限制了毫米波雷达的性能,但有助于减小许多雷达一起工作时的相互影响;3)与常常用来与毫米波雷达相比的红外系统相比,毫米 波雷达的一个优点是可以直接测量距离和速度信息。 (2)毫米波雷达的缺点1)与微波雷达相比,毫米波雷达的性能有所下降,原因如下:①发射机的功率低;②波导器件中的损耗大;2)与天气的关系很大,降雨时更为严重;3)在防空环境中,不可避免的会出现距离模糊和速度模糊;4)毫米波器件昂贵,不能大批量生产装备。 4 毫米波雷达的应用需求与特征4.1 对毫米波雷达的应用需求 (1)进行高精度、高分辨测量,精确制导和目标指示;(2)获得宽带信号与增大回波信号多普勒带宽;(3)获得高天线增益,获得高雷达能量(发射机平均功率,发射天线增益和接收天线口径的乘积,即PavGtAr); (4)获得精细的距离———多普勒图像和目标识别;(5)测量复杂目标的结构;(6)改善雷达的抗干扰能力;(7)观测小尺寸目标;(8)空间雷达,空间飞行器交汇雷达;(9)受体积、重量严格限制的平台上的雷达,例如安装在坦克、导弹、飞机,特别是直升机和无人机等上的雷达,例如导弹上的寻的头,机载地形跟随,地形回避等; (10)低角跟踪、测高、抑制多径干扰;(11)毫米波无源探测。4.2 毫米波对目标高精度探测 目标的高分辨测量,在纵向距离维,主要依靠大的雷达信号瞬时带宽(Δf=1GHz),其理论距离分辨Δθ。 ΔRcr=λ/(2Δθ) 由于毫米波雷达波长比微波雷达短许多,故为获得同样的ΔRcr ,Δθ可相应降低,因而实现转角Δθ所需的目标飞行时间(亦称雷达观察时间)也相应降低,这对在远距离高机动飞行目标(例如在空间变轨的卫星和导弹目标)进行成像特别有意义。为了说明这一点,若设目标相对于雷达的切向飞行速度为υtang ,目标至雷达的距离为Rt ,为实现要求的横向分辨率ΔRcr 所需时间为Tobs ,则有:Tobs=λRt/(2υtang ΔRcr)。图2中a为对λ=8.57mm ,图中b为对λ=3cm 时要求的观察时间Tobs 与目标相对于雷达的切向飞行速度Vtang 的关系图。将来Rt设为1000km ,要求的△Rcr 为0.3m。由此不难看出,如果目标远离雷达,即使是对高速飞行导弹目标,为了获得很高的横向分辨率,对雷达观察时间的要求仍是很高,因此,即使采用X波段,仍嫌不够,必须毫米波波段雷达。 毫米波雷达的应用及发展趋势 □ 刘荣丰 李 博 (91550部队第210所 辽宁·大连 116023) 摘 要 毫米波雷达具有导引精度高、抗干扰能力强、多普勒分辨率高、等离子体穿透能力强等特点;因此其广泛的用于末制导、引信、工业、医疗等方面。本文评述了毫米波雷达的优缺点,以及它的应用,详细阐述了军用毫米波雷达发展的新技术和新方法。 关键词 毫米波 毫米波雷达 毫米波集成电路 毫米波雷达应用 中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2009)01-087-02

毫米波相控阵雷达及其应用发展_石星

文章编号:1001-893X(2008)01-0006-07 毫米波相控阵雷达及其应用发展* 石星 (中国西南电子技术研究所,成都610036) 摘要:概述了毫米波相控阵雷达的特点,介绍了电扫原理和主要毫米波电扫技术,以及相位控制扫描和多种移相器技术。针对毫米波相控阵雷达的特点,叙述了其主要应用领域,结合雷达和半导体技术对毫米波相控阵雷达的发展进行了展望。 关键词:毫米波雷达;相控阵雷达;电扫天线;移相器;数字波束形成 中图分类号:TN958.92文献标识码:A M illi m eter-W ave Phased-Array Radar and its Application Progress S H I X i ng (Southw est China I nstitute o f E lectron ic Techno l o gy,Chengdu610036,Ch i n a) Abstract:The characteristics ofM illi m eter-W ave(MMW)Phased-A rray R adar(P AR)are descri b ed, t h e pr i n ciple of electron ica ll y scanned array(ESA)and pri m ary e l e ctronically scanned techn i q ues for MMW array are presented,as w ell as phase-con tro lled scan and phase shifter techn iques.M a i n app lication fields ofMMW P AR are ill u m i n ated and its progress is antici p ated on the basis o f radar and se m iconductor techniques. Key w ords:MMW radar;phased-array radar(PAR);electr onically scanned array(ESA);phase sh ifter; dig ita l bea m for m i n g(DBF) 1概述 随着雷达技术的发展以及不同应用领域日益提高的需要,远距离和高数据率、宽带和高分辨、多目标跟踪和识别、低截获和抗干扰、多功能和高可靠已经成为现代侦察、监视以及火控等雷达的基本要求。毫米波同相控阵雷达的发展和结合应用,在多个方面适应了现代雷达发展的这些需求。 毫米波段(1~10mm)相对应的频率为30~ 300GH z,其低端毗邻厘米波段,具有厘米波段全天候的特点,高端邻接红外波段,具有红外波的高分辨力特点。毫米波雷达波束窄,角分辨力高,频带宽,隐蔽性好,抗干扰能力强,体积小,重量轻。与红外、激光设备相比较,它具有很好的穿透烟、尘、雨、雾的传播特性,具备良好的抗干扰、反隐身、反低空突防和对抗反辐射导弹(/四抗0)的能力。由于受器件功率和大气条件的影响,毫米波雷达的作用距离受到了一定限制,但这并没有妨碍毫米波雷达的广泛应用。 相控阵雷达,特别是有源相控阵雷达,具有波束扫描快、波形变化灵活、功率孔径积大、易于全固态化和轻小型化、可靠性高等特点,容易实现天线共形设计并具备低截获概率和抗干扰的优良性能。自20世纪50年代末问世以来,相控阵雷达在地基、空基、海基和天基雷达中得到广泛的应用。特别是80年代后,砷化镓(Ga A s)等半导体器件的出现极大促进了有源相控阵雷达的迅速发展,有源相控阵雷达大量取代现役的机械扫描雷达,代表了现代雷达的 #6 # *收稿日期:2007-10-18;修回日期:2007-12-28

8分钟就懂的毫米波雷达系统及毫米波技术发展趋势

8 分钟就懂的毫米波雷达系统及毫米波技 术发展趋势 随着ADAS 普及率的提升,要能够全方位覆盖汽车周围环境的感测,一辆汽车会装载“长+ 中+ 短”多颗毫米波雷达,到了最终L5 级自动驾驶阶段甚至超过10 颗,预计2021 年全球毫米波雷达的出货量将达到8400 万个。 在上一篇《毫米波雷达在ADAS 中的应用》中,麦姆斯咨询提到随着ADAS 普及率的提升,要能够全方位覆盖汽车周围环境的感测,一辆汽车会装载“长+ 中+ 短”多颗毫米波雷达,到了最终L5 级自动驾驶阶段甚至超过10 颗,预计2021 年全球毫米波雷达的出货量将达到8400 万个。这是一个可预见的庞大市场,所以无论是传统的汽车Tier 1 厂商,还是新兴的初创企业,都纷纷加入到汽车雷达产业中来,希望能分一杯羹! 不过现实的竞争又是很残忍的。首先,汽车的空间容量有限,特别是现在汽车主流是向轻便、节能方向发展,别说增加零部件了;其次,精明的消费者只接受加量不加价,性能提高了,价格还得降低。所以,能不能抢到市场先机,摆在各家毫米波雷达厂商面前的主要问题是如何实现“更小巧、更便宜、更智能”的毫米波雷达!带着这些疑问,今天我们来了解一下车载毫米波雷达系统及其核心元器件,探一探毫米波雷达技术的发展趋势。 毫米波雷达系统基本结构在《认识毫米波雷达》文章中,我们

知道了毫米波雷达是基于多普勒原理,根据回波和发射波之间的时间差和频率差来实现对目标物体距离、速度以及方位的测量。根据辐射电磁波方式不同,毫米波雷达主要有脉冲和连续波两种工作方式(图1)。其中连续波又可以分为FSK(频移键控)、PSK(相移键控)、CW(恒频连续波)、FMCW(调频连续波)等方式。 图 1 、毫米波雷达工作方式 FMCW 雷达具有可同时测量多个目标、分辨率较高、信号处理复杂度低、成本低廉、技术成熟等优点,成为目前最常用的车载毫米波雷达,德尔福(Delphi)、电装(Denso)、博世(Bosch)等Tier 1 供应商均采用FMCW 调制方式。 以FMCW 为例(图2),毫米波雷达系统主要包括天线、前端收发组件、数字信号处理器(DSP)和控制电路,其中天线和前端收发组件是毫米波雷达的最核心的硬件部分。以下将分别详细介绍。

汽车毫米波雷达项目可行性研究报告

汽车毫米波雷达项目 可行性研究报告 xxx投资公司

第一章概论 一、项目概况 (一)项目名称 汽车毫米波雷达项目 (二)项目选址 xxx经开区 项目属于相关制造行业,投资项目对其生产工艺流程、设施布置等都有较为严格的标准化要求,为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素,根据项目选址的一般原则和项目建设地的实际情况,该项目选址应遵循以下基本原则的要求。 (三)项目用地规模 项目总用地面积25145.90平方米(折合约37.70亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数71.44%,建筑容积率1.13,建设区域绿化覆盖率7.09%,固定资产投资强度170.83万元/亩。 (五)土建工程指标 项目净用地面积25145.90平方米,建筑物基底占地面积17964.23平方米,总建筑面积28414.87平方米,其中:规划建设主体工程18303.93平方米,项目规划绿化面积2015.82平方米。

(六)设备选型方案 项目计划购置设备共计64台(套),设备购置费2430.96万元。 (七)节能分析 1、项目年用电量1064592.74千瓦时,折合130.84吨标准煤。 2、项目年总用水量4324.84立方米,折合0.37吨标准煤。 3、“汽车毫米波雷达项目投资建设项目”,年用电量1064592.74千 瓦时,年总用水量4324.84立方米,项目年综合总耗能量(当量值) 131.21吨标准煤/年。达产年综合节能量41.43吨标准煤/年,项目总节能 率25.84%,能源利用效果良好。 (八)环境保护 项目符合xxx经开区发展规划,符合xxx经开区产业结构调整规划和 国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明 显的影响。 (九)项目总投资及资金构成 项目预计总投资7414.97万元,其中:固定资产投资6440.29万元, 占项目总投资的86.86%;流动资金974.68万元,占项目总投资的13.14%。 (十)资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 (十一)项目预期经济效益规划目标

智能网联车毫米波雷达检测与标定

毫米波雷达检测与标定 班级:组别:学员:学时:个人时间段:实训目的了解毫米波雷达安装标定原理 安全注意事项1、注意个人安全及设备规范操作2、工具零配件统一顺序摆放3、做到三不落地 实训器材毫米波雷达实训台,、标定尺、毫米波雷达可视化软件、. 集成软件硬件故障系统教学组织每个设备台架按7位学员作业(2人操作、2人辅助、2人观摩/考核、1人监督)循环操作 小组成员实训前任务由小组长组织本组组员,两人一小组互相提问考核 一、实施正确√错误× 一.准备工作: 1、毫米波雷达实训台,模拟小车,4哥标定尺、毫米波雷达可视化软件、毫米波雷达检测仪器。 2、检查实训指导书及实验的预习情况。 三.毫米波雷达的外观认识与检查 1.第一步:按照车辆安装标准,将毫米波雷达装置 在实训台架的前方。记录高度,垂直角度、水平角度。 2.摆放毫米波雷达标定角反。调整毫米波雷达角反的 高度,使其与毫米波雷达处在同一高度 3.测量毫米波雷达距离角反的水平距离。

4.读取毫米波雷达软件输出距离数据,并将数据填 入到软件标定输入框中。 5.重复第二步,并将毫米波雷达角反放在毫 米波雷达左前方,右前方,十米,五米等处,重 复记录数据,并填充数据。 四.总结本次实训课 1. 强调毫米波实际车辆中的常见故障表征(识别失效、制动失效、制动距离偏差) 2. 毫米波雷达可视化校准、设置、初始化集成软件 3. 总结毫米波雷达实训课程 二、检查与评估与 1、教师对小组工作情况进行评估,并进行点评(达标√不达标×) □整理□整顿□清扫□清洁□素养□安全 2、成绩评定: 小组对本人的评定:□优□良□及格□不及格 教师对小组的评定:□优□良□及格□不及格 学生本次任务成绩:□优□良□及格□不及格

汽车毫米波雷达目标模拟器

一 汽车毫米波雷达目标模拟器 科电工程的毫米波雷达目标模拟器,用来验证车载76GHz和79GHz毫米波雷达的性能参数。解决毫米波雷达生成企业在研发,生成,质量控制等环节的测速,测距等性能测试需求。特别适合于整车条件下对ACC,FCW,AEB等辅助自动驾驶ADAS功能的验证和测量。同时也提供整车EMC暗室环境下的抗干扰版本。 科电MRT7681-02毫米波雷达目标模拟器 适用范围: ?ISO15622ACC自适应巡航控制系统; ?ISO15623FCW前向碰撞预警系统; ?商用车辆自动紧急制动系统(AEBS)性能要求及试验方法; ?GB/T20608自适应巡航控制系统性能要求与检测方法; ?ISO18682智能交通系统-外部危险检测与预警系统; ?ECE R131先进的紧急制动系统; ?JT/T883营运车辆行驶危险预警系统; ?ETSI EN302288短程设备;运输和交通遥感信息领域;在76GHz-77GHz范围内运行的雷达设备; ?ETSI EN302264短程设备;运输和交通遥感信息领域;在77GHz-81GHz范围内运行的雷达设备; ?GB/T36654-201876GHz 科电MTR78Pxx-T5DW角反射器(xx:20,15,10,5,0dBsm)

高精度毫米波雷达目标角反射器,可以用于雷达产线上的RCS性能标定测试;以及微波暗室内的雷达RCS性能标定测试频率范围:76GHz-81GHz;RCS雷达反射截面积精度:±0.5dBsm。 科电MDL76G-W单目标静态雷达目标模拟器 用于汽车毫米波雷达产线上雷达测距的性能标定。频率范围:76GHz-81GHz;延时距离: 1-150m±0.1。任意定制。

2018-2022年我国汽车雷达发展前景分析

中投顾问产业研究中心 中投顾问·让投资更安全 经营更稳健 2018-2022年我国汽车雷达发展前景分析 国内车载雷达发展综况 对于车载雷达来说,前端单片微波集成电路是毫米波雷达的关键部件,然而这项技术主要被国外零部件巨头垄断,国内在此领域尚处于起步阶段。此外,汽车零部件巨头对车载雷达的掌控除了硬件工艺本身之外,对于后端雷达信号的处理、决策及与整车控制系统之间的联动是其核心竞争力,国内车载雷达与车辆控制系统之间无法顺畅连接,造成国产车载雷达产业发展缓慢。 近几年,我国涌现出一批从事车载雷达研究与生产的创业公司,经过不懈努力,24GHz 和77GHz 车载雷达技术已获得突破,已实现量产,并得到广泛应用。对于79GHz 雷达产品的研制由于受到国外的技术封锁,目前大多还处于研发试验阶段。预计随着智能汽车行业的快速发展及国际79GHz 频段的开放,未来对79GHz 频段车载雷达有大量的需求,我国79GHz 车载雷达产业将迅速发展,与国外车载雷达企业之间的差距将进一步缩小,最终将实现车载雷达国产化。 汽车雷达市场发展前景 汽车智能化发展是大势所趋,通常而言,汽车驾驶智能化发展要经历五个层次,分别为:完全无智能化的层次、具有特殊功能的智能化层次、具有多项功能的智能化、有限制条件下的无人驾驶、全工况下的无人驾驶而ADAS 的普及又是未来无人驾驶的先行条件。在目前ADAS 的应用普及阶段,多种传感器融合是未来的趋势。其中包括超声波雷达、摄像头、红外线、激光雷达、毫米波雷达等,分析认为激光雷达和毫米波雷达将率先成为ADAS 系统主力传感器。 中投顾问发布的《2018-2022年中国汽车雷达行业深度调研及投资前景预测报告》分析认为,随着雷达技术的发展与进步,汽车雷达传感器将逐步应用用于汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。汽车雷达的市场需求空间广阔,尤其是在各个汽车巨头加大无人驾驶汽车布局的背景下,作为无人驾驶汽车核心应用系统之一的汽车雷达传感系统,将迎来良好的发展前景。

毫米波雷达的详细资料介绍和其应用说明

毫米波雷达的详细资料介绍和其应用说明 所谓的毫米波是无线电波中的一段,我们把波长为1~10毫米的电磁波称毫米波,它位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。 所谓的毫米波雷达,就是指工作频段在毫米波频段的雷达,测距原理跟一般雷达一样,也就是把无线电波(雷达波)发出去,然后接收回波,根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。 由于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。同厘米波导引头相比,毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外,毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。 毫米波雷达是测量被测物体相对距离、现对速度、方位的高精度传感器,早期被应用于军事领域,随着雷达技术的发展与进步,毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。 毫米波雷达的特性 1、频带极宽,在目前所利用的35G、94G这两个大气窗口中可利用带宽分别为16G和23G,适用与各种宽带信号处理; 2、可以在小的天线孔径下得到窄波束,方向性好,有极高的空间分辨力,跟踪精度高; 3、有较高的多普勒带宽,多普勒效应明显,具有良好的多普勒分辨力,测速精度较高; 4、地面杂波和多径效应影响小,跟踪性能好; 5、毫米波散射特性对目标形状的细节敏感,因而,可提高多目标分辨和对目标识别的能力与成像质量; 6、由于毫米波雷达以窄波束发射,具有低被截获性能,抗电子干扰性能好;

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