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  • 毫米波雷达笔记

    频率在10GHz~200GHz的电磁波,由于其波长在毫米量级,因此处于该频率范围的电磁波也被工程师们称为毫米波。

    应用在自动驾驶领域的毫米波雷达主要有3个频段,分别是24GHz,77GHz和79GHz。不同频段的毫米波雷达有着不同的性能和成本。

    短距离雷达:24GHz频段

    处在该频段上的雷达的检测距离有限,因此常用于检测近处的障碍物(车辆)。图中的这4个角雷达,能够实现的ADAS功能有盲点检测、变道辅助等;在自动驾驶系统中常用于感知车辆近处的障碍物,为换道决策提供感知信息。

    长距离雷达:77GHz频段

    如上图所示,被标注为绿色框的Long-range radar,即为频段在77GHz左右的雷达。性能良好的77GHz雷达的最大检测距离可以达到160米以上,因此常被安装在前保险杠上,正对汽车的行驶方向。如下图右下角的棕色区域,为特斯拉AutoPilot 2.0中所配备的长距离毫米波雷达,及其感知范围。

    检测范围大,但是在地下可能帮助有限。

    长距离雷达:79GHz频段

    根据公式:光速 = 波长 * 频率,频率更高的毫米波雷达,其波长越短。波长越短,意味着分辨率越高;而分辨率越高,意味着在距离、速度、角度上的测量精度更高。因此79GHz的毫米波雷达必然是未来的发展趋势。
    毫米波雷达相比于激光有更强的穿透性,能够轻松地穿透保险杠上的塑料,因此常被安装在汽车的保险杠内。这也是为什么很多具备ACC(自适应巡航)的车上明明有毫米波雷达,却很难从外观上发现它们的原因。

    毫米波雷达的数据

    由于毫米波的测距和测速原理都是基于多普勒效应,因此与激光的笛卡尔(XYZ)坐标系不同,毫米波雷达的原始数据是基于(距离+角度)极坐标系。当然,两种坐标系可以根据三角函数相互转换。

    数据类型

    • power: 不同类型的障碍物(汽车、铁护栏、摩托车等)在不同距离下的回波强度也会有所变化,如果回波强度太低可以认定该信号为噪声。

    • track_relative_raidal_velocity
      障碍物与自车的径向相对速度。由于多普勒效应的原理,雷达的测量中只能提供极坐标系下的径向速度,切向速度的测量置信度很低,因此雷达并不会提供障碍物的切向速度。

    挑战:

    数据稳定性差

    对金属敏感

    高度信息缺失

    毫米波雷达的数据只能提供距离和角度信息,不能像激光雷达一样提供高度信息。

    感知

    无法感知行人,对周边的所有障碍物无法进行精确的建模。
    受光线影响的程度较低,稳定度好?主要壁障。

    厉害的点

    天气 毫米波穿透烟雾,灰尘的能力强,可以在糟糕的天气中探测。

    对于地库泊车不是特别有效。

    探测距离

    轻松超过200m.

    价格

    1500元左右。

    ---
    优点:可靠。
    缺点:但因为反射面大,缺点就是分辨力不高。

    毫米波雷达可以对目标进行有无的检测,测距,测速以及方位测量。

    https://www.youtube.com/watch?v=1hG9LxcBKp8
    从这个数据上来看,在隧道里,识别隧道墙壁的能力并不强。

    但从这个case里感觉有做gridmap的能力。
    https://www.youtube.com/watch?v=0_F8Lawo10M

    这玩意儿感觉更牛逼了,直接建图定位都能做了。
    https://www.youtube.com/watch?v=eKf45galDwI

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