干貨分享：自動駕駛核心技術進展之車用毫米波雷達

電動化、智能化、網絡化、共享化是未來汽車發展的大趨勢。隨著這一趨勢，自動駕駛汽車的應用應運而生，國內許多自動駕駛研發企業迅速成長。“自動駕駛”等相關熱詞也一直是業界關注的焦點。為了讓中國的機構、協會、企業、經銷商、汽車從業者和汽車圈關注人士對智能網聯汽車有更系統、更全面的了解，中國汽車工程學會將于9月底正式為行業推出《智能網聯車輛藍皮書》，歡迎您品嘗和閱讀。

被智能網聯汽車技術的路線圖所激勵，車云在書中分享了一些干貨——自動駕駛的核心技術。正如你所知，自動駕駛的核心技術包括：V2X、高精度地圖定位、人機交互、車輛決策、車輛雷達、計算平臺、信息安全、感知算法等。今天我們將詳細談談汽車雷達。自動駕駛汽車作為未來解放人手、提高效率的出行工具，需要大量的黑科技加持，其中傳感器是其底層支撐的重要組成部分，車載毫米波雷達起著傳感器的作用。

圖片來源：網絡毫米波雷達開始在車輛上使用。在軍事上，毫米波雷達已廣泛應用于預警探測、武器制導、電子對抗等領域。近年來，隨著集成電路和天線設計技術的不斷成熟，元器件成本的不斷降低，民用車載毫米波雷達產品應運而生并投入實際應用。車載毫米波雷達利用天線發射電磁波，連續檢測前方或后方障礙物反射的回波，并通過雷達信號處理器進行綜合分析，計算出與前方或后方阻礙物的相對速度和距離，生成警告信息并傳輸至汽車控制電路，它控制汽車變速器和制動器做出響應，從而避免碰撞。毫米波雷達具有探測性能穩定、射程遠、環境適用性好的特點。與超聲波雷達相比，毫米波雷達具有體積小、重量輕、空間分辨率高等特點。與紅外、激光、相機等光學傳感器相比，毫米波雷達具有較強的穿透霧、煙塵的能力，具有全天候、全時的特點。可以實現遙感和探測。毫米波雷達可分為遠程雷達（LRR）和短程雷達（SRR）。由于毫米波在大氣中的衰減較弱，它可以探測和感知更遠的距離，遠程雷達可以實現200米以上的感知和探測。體積小巧，識別精度高。毫米波短，天線孔徑小，部件小，這使得毫米波雷達系統體積小、重量輕，易于安裝在汽車中。對于同一物體，毫米波雷達具有大截面積和高靈敏度，可以探測和定位小目標。穿透能力強，不受天氣影響。大氣衰減了雷達波段的傳播。毫米波雷達在清潔空氣中或在雨、霧、煙和污染中比紅外線和微波弱，具有更強的穿透能力。毫米波雷達具有波束窄、頻帶寬、分辨率高的特點，在大氣窗口波段不受晝夜影響。各種車輛傳感器的優缺點比較

車載雷達的頻率劃分從2005年到2013年，歐盟使用24GHz和79GHz作為車載毫米波雷達的頻譜，而美國使用24GHz、77GHz頻段，日本選擇60~61 GHz頻段。隨著76~76～77GHz毫米波雷達在世界范圍內的廣泛應用，日本逐漸轉向79GHz毫米波天線的研制。主要國家的車載雷達頻段主要集中在……

三個頻段：23～24GHz、60～61GHz和76～77GHz（79GHz）。然而，毫米波車載雷達頻帶在世界各地的混亂使用限制了車載雷達在汽車行業的發展。主要國家車載雷達的頻率劃分在日內瓦舉行的2015年世界無線電通信大會（WRC-15）上，各國討論并決定將77.5~78.0 GHz的頻帶劃分為無線電定位服務，以支持短程高分辨率車載雷達的發展，車載雷達正式獲得全球統一分頻。從我國的情況來看，無線電主管部門一直在積極推動車載雷達的分頻工作。2005年，原信息產業部發布了《微功率（近程）無線電設備技術要求》，規劃了車載測距雷達76~76～77GHz頻段。此后，2012年，工業和信息化部發布了《關于發布24GHz頻段短程車載雷達設備頻率的通知》，規劃了24.25～26.65GHz頻段的頻率用于短程車載雷達服務。作為智能汽車和智能交通的重要組成部分，車載毫米波雷達的分頻一直受到國家無線電管理部門的密切關注和高度重視。2016年，中國正式啟動國際電聯智能交通全球頻率統一（WRC-19 1.12）項目。工信部發布《關于同意汽車信息服務行業應用聯盟開展智能交通無線電技術頻率研究與測試的批復》文件，授權車聯組織行業單位在合肥、大連、泰州、綿陽等城市開展77~81GHz車載毫米波雷達的研究和測試，驗證雷達性能參數、頻率要求等技術指標，為中國車載雷達頻率規劃和WRC-19 1.12中國提案提供了技術參考，促進了車載雷達的安全可靠應用。國內外車載雷達產品現狀美國、歐洲和日本在車載雷達技術研究方面處于領先地位。目前，越來越多的公司和供應商參與汽車雷達系統開發、設備開發和算法研究。1999年，梅賽德斯-奔馳率先采用77GHz毫米波雷達的自動巡航控制系統。2003年，博世公司研發的77GHz車載雷達正式投入商用。2013年，松下和富士通開發了79GHz毫米波車載雷達。目前，毫米波車載雷達的關鍵技術主要被中國、博世、電裝和奧托立夫等傳統汽車零部件巨頭壟斷，尤其是77GHz毫米波雷達，只有博世、中國、德爾福、電裝、TRW、富士通、日立等公司掌握。2015年，博世和大陸汽車雷達的市場份額為22%，位居世界第一。

國外毫米波雷達制造商的市場份額（來源：左思研究院）在中國，24GHz和77GHz毫米波集成電路的關鍵技術取得了突破。其中，24GHz毫米波集成電路已經量產并試用，但77GHz毫米波積分電路的國產化進展緩慢。國內相關產品的研發也在進行中。東南大學毫米波國家重點實驗室完成了8mm頻段混頻器、倍頻器、開關、放大器等單功能芯片的研制。目前，單片機接收/發射前端的設計和開發正在進行中。有限公司在24GHz汽車主動安全雷達射頻前端集成電路方面取得了突破，是國內唯一一家為24GHz車用主動安全雷達的射頻前端提供MMIC解決方案的企業。有限公司在77GHz汽車毫米波雷達關鍵技術的研發方面取得了突破，產品有望很快問世。與國外相比，國內毫米波雷達產業的發展主要面臨以下問題：1。該行業的整體競爭力是……

eak。目前，國內產業鏈尚未成熟，國外商用車載雷達已經發展了幾十年，近年來才在中國起步，因此產品上市后將面臨激烈的競爭壓力。2.人才極度短缺。車載雷達的研發需要豐富的雷達系統和毫米波射頻設計經驗和能力，而這一領域的人才大多集中在軍工企業和外國企業。3.財務壓力很大。由于技術基礎薄弱，研發所需的測試設備和生產設備需要從國外采購，價格昂貴，后期收入未知，因此國內相關制造商面臨著巨大的資金壓力。4.開發周期長。毫米波雷達的開發周期將超過12個月，產品還需要通過靜態測試、動態測試、機載測試和各種復雜環境測試，整個開發周期至少為2年。小結：智能網聯汽車一定是未來的主要出行工具，而車載毫米波雷達無疑將是無人駕駛汽車傳感端的標準。最基本的技術是核心部分。做好車輛毫米波雷達技術，無人駕駛汽車也能做好。電動化、智能化、網絡化、共享化是未來汽車發展的大趨勢。隨著這一趨勢，自動駕駛汽車的應用應運而生，國內許多自動駕駛研發企業迅速成長。“自動駕駛”等相關熱詞也一直是業界關注的焦點。為了讓中國的機構、協會、企業、經銷商、汽車從業者和汽車圈關注人士對智能網聯汽車有更系統、更全面的了解，中國汽車工程學會將于9月底正式為行業推出《智能網聯車輛藍皮書》，歡迎您品嘗和閱讀。

被智能網聯汽車技術的路線圖所激勵，車云在書中分享了一些干貨——自動駕駛的核心技術。正如你所知，自動駕駛的核心技術包括：V2X、高精度地圖定位、人機交互、車輛決策、車輛雷達、計算平臺、信息安全、感知算法等。今天我們將詳細談談汽車雷達。自動駕駛汽車作為未來解放人手、提高效率的出行工具，需要大量的黑科技加持，其中傳感器是其底層支撐的重要組成部分，車載毫米波雷達起著傳感器的作用。

圖片來源：網絡毫米波雷達開始在車輛上使用。在軍事上，毫米波雷達已廣泛應用于預警探測、武器制導、電子對抗等領域。近年來，隨著集成電路和天線設計技術的不斷成熟，元器件成本的不斷降低，民用車載毫米波雷達產品應運而生并投入實際應用。車載毫米波雷達利用天線發射電磁波，連續檢測前方或后方障礙物反射的回波，并通過雷達信號處理器進行綜合分析，計算出與前方或后方阻礙物的相對速度和距離，生成警告信息并傳輸至汽車控制電路，它控制汽車變速器和制動器做出響應，從而避免碰撞。毫米波雷達具有探測性能穩定、射程遠、環境適用性好的特點。與超聲波雷達相比，毫米波雷達具有體積小、重量輕、空間分辨率高等特點。與紅外、激光、相機等光學傳感器相比，毫米波雷達具有較強的穿透霧、煙塵的能力，具有全天候、全時的特點。可以實現遙感和探測。毫米波雷達可分為遠程雷達（LRR）和短程雷達（SRR）。由于毫米波在大氣中的衰減較弱，它可以探測和感知更遠的距離，而遠程雷達可以實現感知和探測……

超過200米。體積小而緊湊，識別精度高。毫米波短，天線孔徑小，部件小，這使得毫米波雷達系統體積小、重量輕，易于安裝在汽車中。對于同一物體，毫米波雷達具有大截面積和高靈敏度，可以探測和定位小目標。穿透能力強，不受天氣影響。大氣衰減了雷達波段的傳播。毫米波雷達在清潔空氣中或在雨、霧、煙和污染中比紅外線和微波弱，具有更強的穿透能力。毫米波雷達具有波束窄、頻帶寬、分辨率高的特點，在大氣窗口波段不受晝夜影響。各種車輛傳感器的優缺點比較

車載雷達的頻率劃分從2005年到2013年，歐盟使用24GHz和79GHz作為車載毫米波雷達的頻譜，而美國使用24GHz、77GHz頻段，日本選擇60~61 GHz頻段。隨著76~76～77GHz毫米波雷達在世界范圍內的廣泛應用，日本逐漸轉向79GHz毫米波天線的研制。主要國家的車載雷達頻段主要集中在23～24 GHz、60～61 GHz和76～77 GHz（79 GHz）三個頻段。然而，毫米波車載雷達頻帶在世界各地的混亂使用限制了車載雷達在汽車行業的發展。主要國家車載雷達的頻率劃分在日內瓦舉行的2015年世界無線電通信大會（WRC-15）上，各國討論并決定將77.5~78.0 GHz的頻帶劃分為無線電定位服務，以支持短程高分辨率車載雷達的發展，車載雷達正式獲得全球統一分頻。從我國的情況來看，無線電主管部門一直在積極推動車載雷達的分頻工作。2005年，原信息產業部發布了《微功率（近程）無線電設備技術要求》，規劃了車載測距雷達76~76～77GHz頻段。此后，2012年，工業和信息化部發布了《關于發布24GHz頻段短程車載雷達設備頻率的通知》，規劃了24.25～26.65GHz頻段的頻率用于短程車載雷達服務。作為智能汽車和智能交通的重要組成部分，車載毫米波雷達的分頻一直受到國家無線電管理部門的密切關注和高度重視。2016年，中國正式啟動國際電聯智能交通全球頻率統一（WRC-19 1.12）項目。工信部發布《關于同意汽車信息服務行業應用聯盟開展智能交通無線電技術頻率研究與測試的批復》文件，授權車聯組織行業單位在合肥、大連、泰州、綿陽等城市開展77~81GHz車載毫米波雷達的研究和測試，驗證雷達性能參數、頻率要求等技術指標，為中國車載雷達頻率規劃和WRC-19 1.12中國提案提供了技術參考，促進了車載雷達的安全可靠應用。國內外車載雷達產品現狀美國、歐洲和日本在車載雷達技術研究方面處于領先地位。目前，越來越多的公司和供應商參與汽車雷達系統開發、設備開發和算法研究。1999年，梅賽德斯-奔馳率先采用77GHz毫米波雷達的自動巡航控制系統。2003年，博世公司研發的77GHz車載雷達正式投入商用。2013年，松下和富士通開發了79GHz毫米波車載雷達。目前，毫米波車載雷達的關鍵技術主要被中國、博世、電裝和奧托立夫等傳統汽車零部件巨頭壟斷，尤其是77GHz毫米波雷達，只有博世、中國、德爾福、電裝、TRW、富士通、日立等公司掌握。2015年，博世和大陸汽車雷達的市場份額為22%，位居世界第一。

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國外毫米波雷達制造商的市場份額（來源：左思研究院）在中國，24GHz和77GHz毫米波集成電路的關鍵技術取得了突破。其中，24GHz毫米波集成電路已經量產并試用，但77GHz毫米波積分電路的國產化進展緩慢。國內相關產品的研發也在進行中。東南大學毫米波國家重點實驗室完成了8mm頻段混頻器、倍頻器、開關、放大器等單功能芯片的研制。目前，單片機接收/發射前端的設計和開發正在進行中。有限公司在24GHz汽車主動安全雷達射頻前端集成電路方面取得了突破，是國內唯一一家為24GHz車用主動安全雷達的射頻前端提供MMIC解決方案的企業。有限公司在77GHz汽車毫米波雷達關鍵技術的研發方面取得了突破，產品有望很快問世。與國外相比，國內毫米波雷達產業的發展主要面臨以下問題：1。該行業的整體競爭力較弱。目前，國內產業鏈尚未成熟，國外商用車載雷達已經發展了幾十年，近年來才在中國起步，因此產品上市后將面臨激烈的競爭壓力。2.人才極度短缺。車載雷達的研發需要豐富的雷達系統和毫米波射頻設計經驗和能力，而這一領域的人才大多集中在軍工企業和外國企業。3.財務壓力很大。由于技術基礎薄弱，研發所需的測試設備和生產設備需要從國外采購，價格昂貴，后期收入未知，因此國內相關制造商面臨著巨大的資金壓力。4.開發周期長。毫米波雷達的開發周期將超過12個月，產品還需要通過靜態測試、動態測試、機載測試和各種復雜環境測試，整個開發周期至少為2年。小結：智能網聯汽車一定是未來的主要出行工具，而車載毫米波雷達無疑將是無人駕駛汽車傳感端的標準。最基本的技術是核心部分。做好車輛毫米波雷達技術，無人駕駛汽車也能做好。

標簽：奔馳東南

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