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科技新聞

4D雷達是什么?

文字:[大][中][小] 2020-10-23    瀏覽次數:751    

  本周,Xilinx和美國大陸航空宣布了汽車行業的第一臺可投入生產的 4D成像雷達。

  但是4D雷達實際上是否超出了理論范圍?

  無人駕駛汽車的自主性通常以“ 自動化水平 ”的尺度來衡量。簡而言之,這是從0到5的比例,這意味著絕對沒有自治,而5則表示完整的無人駕駛功能。作為參考,當今大多數特斯拉汽車的得分為3,這被認為是很大的得分。

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  自動化級別的說明。圖片由GeoSpatial World提供

  在獲得完全自動駕駛的車輛之前,需要進行一些重大的改進。在這些必要的改進中,許多專家認為,向4D雷達成像的轉變將是一項至關重要的技術。

  4D雷達是什么?

  最初的雷達具有二維測量的能力。利用專門的旋轉天線和監聽回波信號,二維雷達具有獲取兩個坐標并確定物體位置的能力。

  后來三維雷達出現了。三維雷達會像二維雷達一樣旋轉,但每次掃描旋轉后,都會改變天線的仰角,以便下一次探空。這種情況會在很多角度上重復,在最大范圍內掃描雷達周圍所有的空氣體積。這樣一來,三維雷達就可以檢測三個維度:方位角、仰角和速度。

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  3D雷達描繪。圖片由  Radar Tutorial提供

  現在,開始引入4D成像雷達。從理論物理學的角度來看,時間被視為第四維度。當應用于雷達時,這將是多普勒頻率,該頻率表示物體是朝著車輛移動還是朝著車輛移動。

  有人認為4D雷達是用詞不當和行銷策略,因為這些雷達并不是真正繪制時間,而是利用時間來了解3D環境。此外,他們認為現代偵察雷達已經具有檢測多普勒頻移的能力,因此該技術也不是新穎的。

  但是,這僅是語義上的解讀。

  實際上,4D雷達將測量的第四維度集成到3D雷達中,可以幫助更好地理解和繪制環境圖。即使特定的技術不是新穎的,但它的集成還是新的,值得研究。

  Xilinx與美國大陸航空聯手開發4D雷達硬件

  為了使ADAS技術更接近5級自動化,Xilinx和美國大陸航空已聯手開發4D雷達硬件。

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  4D與目前的雷達。圖片由Spar3D提供

  就在本周,他們宣布賽靈思將通過其Zynq UltraScale + MPSoC平臺為美國大陸航空的新型高級雷達傳感器(ARS)540提供動力,從而打造出他們所謂的汽車行業首款可用于生產的4D成像雷達。據說這種新的雷達系統可提供300米和±60°的視場。

  該系統特別依靠Xilinx汽車Zynq UltraScale + MPSoC來為Continental的成像雷達提供動力。MPSoC是一個適應性強的平臺,允許雷達在多種傳感器平臺配置下運行并符合OEM規范。

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  Zynq UltraScale + EV的框圖。圖片由Xilinx提供

  通過在設備的可編程邏輯中進行并行處理,可以實現完全獨立但同時進行的處理流水線,這對于4D感測至關重要。此外,具有多個DSP線程可實現實時雷達傳感器輸入的硬件加速。

  4D雷達能讓我們更接近自動駕駛?

  賽靈思和美國大陸航空正在開發的新系統旨在將4D雷達靈活動態地應用于自動駕駛汽車。這很重要,因為4D雷達應該在惡劣的天氣條件下提供更大的范圍,視野,感知力和承受能力。

  盡管Xilinx聲稱第一臺“可投入生產”的4D雷達似乎沒有什么根據(該雷達目前無法銷售),但其含義仍然有意義。

  將Xilinx的硅技術專長與Continentals先進的雷達技術相結合,似乎是在不久的將來開發更先進的車輛的理想之選。

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