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激光雷达VS毫米波雷达 谁才是自动驾驶“头号玩家”?

归档日期:12-04       文本归类:激光导引头      文章编辑:爱尚语录

  目前,围绕ADAS和自动驾驶相关的新型产业链尚未成熟,正是抢占先机,实现弯道超车的绝佳时段。全球知名管理咨询公司麦肯锡在研究报告中称:到2030年,自动驾驶相关的新车销售及出行服务创收有望超过5000亿美元,而中国极有可能是全球最大的市场。

  随着人工智能技术、物联网技术、新能源技术和传感等技术的进一步发展,未来汽车的定义将会在一定程度上被颠覆,更多延展功能将会被开发出来。自动驾驶技术的实现将会让驾驶员得到解放,汽车内部设计布局也会更趋向社交化方向转变,进而延伸出更多实用性意义。通过搭载更加智能的中枢系统,汽车在感知能力和应变能力方面将会大大提升,同时配合上高速网络连接,整个交通体系也会变得更加智能协同,更通畅舒适的交通,更安全的驾驶时代将会到来。

  不论是ADAS,还是真正意义上的自动驾驶,都对汽车的外部感知能力和灵活处理的反应能力提出了更高的要求。虽然这些新的技术能够带给我们更加便捷舒适的体验,不过对安全性方面的考量还是必不可少的。自动驾驶汽车的实现主要来源于强大计算分析能力和精准的感知能力,信息探测和感知这一部分能力是计算分析能力的前提。因此,自动驾驶汽车对感知能力方面的需求更为迫切。

  就目前而言,一般采用摄像头、超声波、激光红外等技术来加强汽车的感知能力,不过就自动驾驶而言,这些技术当前的表现还难以达到理想的程度。激光雷达毫米波雷达凭借着自身性能上的优势从这些选项中脱颖而出,在自动驾驶方面的表现备受期待。

  雷达最早是作为战争武器登上历史舞台的,世界上第一台实用雷达就是二战时期用于探测英吉利海峡上空掠过的战机,雷达默默潜伏着,日夜不停地向空中发射电磁波,一旦有飞机经过,马上就能侦测到,随即发出警报。随着科技的发展,雷达开始转向民用领域,在气象预报、资源探测、环境监测等领域默默贡献者一份力量。

  激光雷达虽然已经有几十年的历史,可在汽车领域里,还是比较新颖的技术。因为激光雷达具有连续高精度3D扫描的潜力,抗干扰能力很强,因而备受汽车制造商们的推崇。激光雷达主要由激光探测、激光测距两部分功能组成,相当于自动驾驶的眼睛。除了发射器之外,激光雷达系统还需要一个高度灵敏的接收器,主要用于测量静止物体和移动物体的距离,通过实时接收反馈保持对外界的敏锐感知力。

  传统雷达无法识别物体细节,而摄像机在暗光或逆光条件下识别效率明显降低。激光雷达3D精准的扫描探测能力,可以轻松突破这些障碍。

  不过就目前来说,由于激光雷达存在成本过高、体积过大的问题,使得其应用受到了很大限制。为了降低激光雷达的使用成本,同时,提高产品的可靠性,使用固态激光雷达代替传统的机械式激光雷达是当前的主流方式。

  虽然许多人认为激光雷达是实现自动驾驶的基础,不过质疑的声音也不少,特斯拉CEO马斯克就认为自动驾驶并非一定要采用激光雷达,依靠摄像头和雷达也可以完成自动驾驶系统所需的大部分工作。

  毫米波雷达是指工作在毫米波波段探的探测雷达。通常毫米波是指30~300GHz这一频域。毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。目前,毫米波雷达在技术上已经具备相当成熟度。

  毫米波雷达技术多运用在军事上,随着自动驾驶的兴起,这一技术开始显露出商用化价值。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、全天时的优秀特性。此外,毫米波导引头的抗干扰能力和反隐身能力也十分突出。毫米波雷达能分辨识别很小的目标,而且能同时识别多个目标;具有成像能力,体积小、机动性好等突出特性。

  此外,由于毫米波雷达在技术上的成熟度比较高,其价格普遍仅在千元出头,相比于动辄数万到数十万的激光雷达,显然毫米波雷达要亲民的多。不过,在雨、雾和湿雪这类潮湿环境中,毫米波的探测距离会受到很大影响。与微波相比,毫米波的树丛穿透能力也比较差。

  总结:虽然,目前自动驾驶领域十分火热,不过目前除去在路段上进行测试的汽车外,真正能够实现可靠自动驾驶上路的汽车还没有真正出现。毫米波雷达穿透能力强,激光雷达精度更高,但均存在不可忽视的短板。不论是采用激光雷达,还是毫米波雷达,它们也只是自动驾驶中重要的部分,想要实现自动驾驶仍有很长一段路要走。

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