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Arbe — 新一代4D成像雷達

       目前廣泛應用的 77GHz 毫米波雷達具有作用距離遠、測速精度高、受天氣影響小等獨特優勢,但也存在角度分辨率低、虛警和誤報嚴重、同頻雷達干擾等缺點。尤其是 L3 以上級別智能駕駛系統對雷達傳感器提出了更高的要求,如高角度分辨能力、類激光雷達的點云目標輸出、強抗干擾等。因此,研究和開發分辨率高、目標識別能力強、抗干擾性能優越的新一代毫米波成像雷達產品是大勢所趨。
       Arbe Robotics公司是毫米波成像雷達研發企業,其自主開發的雷達芯片組解決方案—“Phoenix”,通過識別、評估和響應具有挑戰性的場景與 4D 超高分辨率實時成像,無論周圍的天氣和光照條件如何,Phoenix 都能區分真實的威脅和虛假警報。
       PHOENIX 是一款適用于 L2.5/L3/L4/L5 場景的 4D 點云高清成像雷達,4 個維度分別為 Azimuth( 水平夾角 ),Elevation( 高程 ), Range( 距離 ) 和 Speed( 本車速度矢量 ),其優勢是支持全天候測量,易車規,測速準,成本低,并且可以高清點云成像,達到高角分辨率,尤其是高程角分辨率。


• Arbe 4D 成像雷達功能參數

       Arbe 4D 毫米波雷達因其采用了獨特的天線芯片設計,可以得到更精確的點云數據。其探測距離可以達到 300 米,同時高程分辨率可以達到 2°,即可以通過對點云的算法來進行障礙物分類,同樣可以解決雷達在卡車識別、經過桁架或橋梁時出現的探測問題。
    ♦  高分辨率: 1°橫向分辨率 & 2°縱向分辨率
    ♦  廣探測區:100°水平方向 & 30°縱向
    ♦  長距:0.5m - 300m 探測距離
    ♦  高實時性:30FPS(4D 模式下 )
    ♦  高距離分辨率:7.5cm – 60cm
    ♦  多普勒分辨率:0.1m/s
    ♦  誤報:不存在
    ♦  調制方式: 調頻連續波技術 ( FMCW )

 

圖 1 成像雷達功能參數


• Arbe 4D 成像雷達效果
       由于單只毫米波雷達可以對本車速度進行估計,其點云可以通過顏色來表示交通參與者的運動方向,其中綠色表示相對靜止,藍色表示相向運動,紅色表示相離運動。此車速可以和GNSS/INS 系統進行融合。
       通過機器學習或深度學習的算法可以對這些點云數據進行分析,可用于障礙物的跟蹤,部分障礙物的分類,與攝像頭融合可用于 L3+ 等級的智能駕駛中。同樣也可以作為其他毫米波雷達的真值雷達,為其他毫米波雷達提供參照。

 


圖 2 4D 毫米波雷達點云數據

 


圖 3 雷達測量車速和 GPS、IMU 車速融合結果

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