PCB Блог - как применять миллиметровые волны в беспилотных машинах?

миллиметровая волна лазерная техника имеет важное применение в области беспилотных автомобилей, техника корреляции миллиметровых волн. в процессе разработки беспилотных автомобилей, миллиметровая волна radar обычно используется в качестве одного из беспилотных датчиков. причина в том, что датчик миллиметрового диапазона больше, чем лазерный локатор и камера, может поддерживать устойчивую работу в неблагоприятных погодных условиях. Это говорит о том, что технология миллиметровых волн играет важную роль в области беспилотных автомобилей. в данной статье, мы представим радар миллиметрового диапазона И как использовать миллиметровые волны для беспилотных машин.

обзор рынка радиолокационной станции миллиметрового диапазона

В настоящее время технология РЛС миллиметрового диапазона в основном монополизирована крупными традиционными компонентами, такими, как континентальная группа, Бош, электрооборудование, оттольф, электрооборудование и дельфо, в частности 77 - мм РЛС. Эта технология доступна только в таких компаниях, как "бо", "Континентал груп", "делфо", "электрификация", "Трэв", "Фудзи - Тяньцзинь" и т.д. в 2.015 году доля рынка автомобильных радаров Бо и материковой части Китая составила 22%, что заняло первое место в мире.

продукция дальнего радиолокационного локатора Боша миллиметрового диапазона является его основным продуктом. дальность обнаружения достигает 250 метров. континентальный шельф является более всеобъемлющим, и основным продуктом является радиолокационная станция для измерения волн в 24 ГГц - мм диапазоне. хайла, в центре которой находится радиолокационная станция 24GHZ, имеет самые широкие клиентские возможности и крупнейшую рыночную долю в глобальной области 24GHZ.

рыночная доля производителей зарубежных миллиметровых радиолокаторов

признак радар миллиметрового диапазона

Что касается частотного отбора РЛС миллиметрового диапазона, то каждая страна имеет три основных диапазона частот - 24 ГГц, 60 ггц и 77 ГГц - и в настоящее время приближается к 77 ГГц. Европа и Соединенные Штаты предпочли сконцентрироваться на 77 ГГц, а япония - на 60 ггц. в связи с широким применением РЛС 77 ГГц - мм в глобальном масштабе Япония постепенно переключилась на развитие РЛС 77 ГГц - Мм.

В настоящее время в миллиметровом диапазоне РЛС используются главным образом в виде системы « 24GHz SRR» (радар ближнего действия) + 77 GHZ LRR (радар дальнего действия). В то время как радар для измерения волн в диапазоне 24 ГГц - мм отвечает главным образом за ближнее обнаружение, антенна для измерения волн в диапазоне 77 ГГц - мм является главным источником дальнего обнаружения.

1.77 GHZ радар меньше 24 GHZ. длина волны 77GHZ составляет менее одной трети длины волны 24 ГГц, в результате чего площадь антенны приемника значительно сокращается, а размер локатора в целом эффективно уменьшается, что весьма благоприятно для достижения цели миниатюризации.

2.77 радар GHZ может одновременно удовлетворять требованиям в отношении высокой эмиссионной мощности и ширины рабочей полосы, что позволяет одновременно обеспечивать дистанционное зондирование и разрешение на большие расстояния.

3., 77GHZ радиолокационной антенны, радиочастотные схемы, чипы и другие дизайн сложнее, в настоящее время технологии низкой зрелости и высокой стоимости.

Кроме того, в 2015 году МСЭ включил 79 ГГц в число прикладных программ в области безопасности автомобилей. в будущем он может заменить 24 ГГц радаром малой дальности и будет широко использоваться.

преимущества радиолокатора миллиметрового диапазона

РЛС миллиметрового диапазона, имеющие такие характеристики, как длина волны, ширина полосы частот (широкий диапазон частот), интенсивность проникновения и т.д., образуют преимущество РЛС миллиметрового диапазона:

1. проницаемость сильна, не зависит от погоды. атмосфера затухает распространение радиолокационного диапазона. локаторы миллиметровых волн в чистом воздухе, дожде, тумане, дыме и загрязнении слабее, чем инфракрасные лучи, микроволновые волны ит.д., имеют более высокую пропускную способность. радиолокационный луч миллиметрового диапазона узкий, ширина полосы частот и высокая разрешающая способность. Он находится в диапазоне частот атмосферных окон и не зависит от суток.

2. малый объём, высокая точность опознавания. длина миллиметровой волны, маленькие отверстия антенны и размеры деталей делают радиолокационную систему миллиметровой волны малой и легкой, легко установить на машине. для одной и той же цели радар миллиметрового диапазона обладает большой площадью перехвата и высокой чувствительностью к обнаружению и локации небольших целей.

доступное дистанционное зондирование. РЛС миллиметрового диапазона делятся на РАДИОЛОКАТОРЫ дальнего действия (LRR) и ближнего действия (SRR). Поскольку миллиметровые волны затухают в атмосфере, они могут обнаруживать и воспринимать большие расстояния, в то время как дальние радиолокационные станции способны обнаруживать и обнаруживать более 200 метров.

радар миллиметрового диапазона имеет много преимуществ и в настоящее время занимает большую долю среди датчиков предотвращения столкновения автомобилей. По данным IHS, 70 процентов датчиков предотвращения столкновения автомобилей приходится на миллиметровые волны / микроволновые радары + камеры.

изготовитель радиолокационной станции миллиметрового диапазона за рубежом

Международные гиганты в области миллиметровой радиолокационной станции имеют давнюю историю исследований, накопили глубокие технологии и доминировали на мировом рынке. исследования в области РЛС миллиметрового диапазона в автомобилях проводились главным образом в ряде развитых стран, представленных Германией, Соединенными Штатами и Японией. В настоящее время технологии ММБ в основном монополизированы такими традиционными частями, как Бо, континентальная группа, электрооборудование, отторф и делфо. на нижеприведенной диаграмме показана информация о некоторых зарубежных производителях радаров миллиметрового диапазона.

так как же технология миллиметровых волн успешно применяется к беспилотным машинам?

применение РЛС миллиметрового диапазона на беспилотных летательных аппаратах

принцип работы радиолокатора

для людей и других организмов глаза и уши являются необходимым оборудованием для получения внешней экологической информации. Однако беспилотные автомобили полагаются на машины для получения внешней информации, поэтому их оборудование было заменено радаром. Таким образом, носитель информации был преобразован из света в радиоволны. Однако, по существу, как фотоволны, так и радиоволны являются электромагнитными волнами, и их распространение в вакууме происходит такими же темпами.

хотя структура и тип радиолокационных станций различны, их основная форма является одинаковой, т.е.

при работе сначала радиоволны передаются в ту или иную сторону через антенну, несущую передатчик. Если радиоволны сталкиваются с препятствиями в процессе передачи, они отражаются, а антенны получают отраженные волны и передают их приемному устройству для обработки, что позволяет получать информацию о препятствиях, например, о скорости барьера, рассчитываемой с помощью эффекта Доплера, рассчитать расстояние между заграждениями и разницу во времени между отправлением и приемом.

связь с беспилотными транспортными средствами

как правило, водителем транспортного средства является лицо, имеющее водительские права, которое может судить о внешней обстановке глазами и ушами, что позволяет ему двигаться вперед, разворачиваться и избегать препятствий. Однако водитель беспилотного автомобиля превратился из человека в машину. Поэтому оборудование для получения внешней информации из глаз и ушей было заменено радаром. Беспилотные автомобили получают внешнюю информацию, устанавливая на них радиолокационное оборудование, и после анализа реагируют на соответствующие инциденты.

Как радар работает? Возьмем, например, универсальный крейсерский беспилотный автомобиль. в кругосветном круизе вокруг машины используются 5 лазерных локаторов и 21 миллиметровый радар. из 21 миллиметрового волнового локатора 12 - это радар 79 GHZ, предоставляемый японским ALPS. до и после кузова были установлены четыре радара ARS - 408, пять радиолокаторов высокого разрешения в переднем и заднем направлениях с разрешением 4cm.

12 радиолокационных станций калибра 79GHZ - мм работают в каскадном режиме, т.е. Эта рабочая модель позволяет беспилотным машинам четко воспринимать информацию о 360°с вокруг и одновременно отслеживать тысячи целей, что значительно повышает их способность реагировать на чрезвычайные ситуации. эти 12 радиолокационных станций, работающих на частоте 79 МГц, представляют собой избыточную систему. Хотя это приведет к увеличению производственных издержек и сделает систему несколько громоздкой, это будет незначительным по сравнению с выгодами повышения безопасности.

системы, состоящие из нескольких радаров, могут постоянно обновлять карты вокруг беспилотных транспортных средств. Таким образом, в некоторой степени беспилотные автомобили являются более безопасными, чем автомобили, управляемые человеком. независимо от того, насколько искусен пилот, он не всегда может следить за всеми направлениями дорожного движения, но пилот машины может спокойно судить и делать все возможное для урегулирования ситуации во всех направлениях, не делая различий.

Прогнозы на будущее

В настоящее время достигнут значительный прорыв в развитии беспилотных автомобилей. в прошлом году пекин также разработал и выпустил два документа, а именно: пекинское Руководство по ускоренному продвижению автодорожных испытаний и правила проведения испытаний автодорожного движения в Пекине (на экспериментальной основе). приходится сказать, что исследования и разработки беспилотных машин были блестящими как внутри страны, так и за ее пределами. как глаза и уши беспилотного автомобиля, радар, конечно, может излучать тепло в этой области.