在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，無人駕駛技術(shù)正從科幻構(gòu)想逐步邁向現(xiàn)實(shí)生活。先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)作為無人駕駛的重要基石，利用各類傳感器收集車內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)，助力駕駛者察覺潛在危險(xiǎn)，提升行車安全性。而在眾多傳感器中，毫米波雷達(dá)宛如無人駕駛的眼睛，憑借獨(dú)特優(yōu)勢，成為 ADAS 系統(tǒng)的核心傳感器之一。

一、ADAS 系統(tǒng)：無人駕駛的前奏

ADAS 系統(tǒng)的核心在于賦予汽車感知環(huán)境變化并及時(shí)響應(yīng)的能力。通過車上的攝像頭、超聲波傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等多種傳感器，收集汽車行駛時(shí)周圍環(huán)境狀態(tài)，如靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的識(shí)別等。這些數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)算分析，幫助駕駛者預(yù)判危險(xiǎn)，保障駕駛安全。隨著技術(shù)進(jìn)步，ADAS 系統(tǒng)功能不斷拓展，從最初的簡單預(yù)警，發(fā)展到如今的自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急制動(dòng)等高級(jí)功能，為無人駕駛奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、毫米波雷達(dá)：工作原理與特性

毫米波雷達(dá)，工作于毫米波波段(30GHz - 300GHz，波長 1 - 10mm)，兼具微波雷達(dá)和光電雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是利用高頻電路產(chǎn)生特定調(diào)制頻率(FMCW)的電磁波，通過天線發(fā)送并接收目標(biāo)反射的電磁波，依據(jù)發(fā)送和接收電磁波的參數(shù)計(jì)算目標(biāo)參數(shù)。

毫米波雷達(dá)具備諸多顯著特性。其一，分辨率高，因其工作頻率高、波長短，能精準(zhǔn)探測目標(biāo)細(xì)節(jié);其二，指向性好，可精確確定目標(biāo)方位;其三，抗干擾能力強(qiáng)，在復(fù)雜電磁環(huán)境中仍能穩(wěn)定工作;其四，探測性能佳，能有效檢測目標(biāo)距離、速度和角度。與紅外相比，毫米波大氣衰減小，對(duì)煙霧灰塵穿透性更好，受天氣影響小，擁有全天時(shí)、全天候工作能力。此外，它還具有體積小、易集成等優(yōu)勢，便于安裝在汽車有限空間內(nèi)。

三、毫米波雷達(dá)在 ADAS 系統(tǒng)中的應(yīng)用

(一)自適應(yīng)巡航控制(ACC)

在車輛行駛中，安裝于前部的毫米波雷達(dá)持續(xù)掃描前方道路，輪速傳感器采集車速信號(hào)。當(dāng)前車距離過近，ACC 系統(tǒng)協(xié)同制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，適當(dāng)制動(dòng)車輪并降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，保持安全車距。當(dāng)需更大減速時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出聲光預(yù)警，提醒駕駛者操作。

(二)自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)

AEB 系統(tǒng)借助毫米波雷達(dá)測量與前車或障礙物距離，經(jīng)數(shù)據(jù)分析模塊與警報(bào)距離、安全距離比較。小于警報(bào)距離時(shí)預(yù)警，小于安全距離且駕駛者未制動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)制動(dòng)，避免或減輕碰撞。研究顯示，AEB 技術(shù)可減少 38% 的追尾碰撞，在城市和郊區(qū)道路效果顯著。

(三)盲點(diǎn)檢測(BSD)與輔助變道(LCA)

24GHz 毫米波雷達(dá)常安裝于車輛后保險(xiǎn)杠，監(jiān)測車輛后方兩側(cè)車道。當(dāng)相鄰車道有車進(jìn)入盲點(diǎn)區(qū)域，系統(tǒng)通過聲光提示駕駛者，防止變道時(shí)碰撞。LCA 功能在此基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛狀態(tài)判斷，為駕駛者提供最佳變道時(shí)機(jī)，預(yù)防后方碰撞。

(四)前方碰撞預(yù)警(FCW)

毫米波雷達(dá)與前置攝像頭協(xié)同工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測前方車輛，判斷距離、方位及相對(duì)速度。探測到潛在碰撞危險(xiǎn)且駕駛者未制動(dòng)時(shí)，儀表顯示報(bào)警信息并發(fā)出聲音，必要時(shí)自動(dòng)剎車，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

四、毫米波雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)

隨著需求提升，毫米波雷達(dá)技術(shù)不斷革新。一方面，向高頻段發(fā)展，77GHz 雷達(dá)正逐步取代 24GHz 成為主流，其波長更短，探測精度和距離更優(yōu);另一方面，與深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)融合，提升目標(biāo)檢測準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)，多模態(tài)數(shù)據(jù)融合成為趨勢，毫米波雷達(dá)與攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)更全面環(huán)境感知。

然而，毫米波雷達(dá)發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)。毫米波在大氣中傳播衰減較大，雨、雪等惡劣天氣下信號(hào)干擾嚴(yán)重;復(fù)雜環(huán)境中，需處理多目標(biāo)和背景干擾。此外，成本較高限制了其更廣泛應(yīng)用。但隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)，這些問題有望逐步解決。

毫米波雷達(dá)作為 ADAS 系統(tǒng)的核心傳感器，以其獨(dú)特優(yōu)勢為無人駕駛提供關(guān)鍵環(huán)境感知能力，在保障行車安全、推動(dòng)自動(dòng)駕駛發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著技術(shù)不斷突破，毫米波雷達(dá)將更加精準(zhǔn)、智能，與其他傳感器協(xié)同構(gòu)建更安全、高效的智能交通體系，助力無人駕駛時(shí)代早日全面到來 。