在ADAS中的雷达和光达如何塑造驾驶未来
雷达和光达的区别
雷达和光达：信号类型
雷达利用波长在30公分至3毫米之间的无线电波穿透云雾，通过反弹的无线电波定位远距离物体。它通过飞行时间计算距离和速度，将无线电波反弹至物体并返回雷达天线，但其角度分辨率仅限于约一度。因此，很难区分紧密排列的物体。雷达技术，包括MIMO（多输入多输出系统）天线数组，已经改善了其分辨率和成像能力。MIMO可能包含128至2,000个信道以实现分辨率。它可以产生类似光达的点云图像，但用于长距离和速度检测。
相比之下，光达使用微米波长的激光束（某些系统的波长为903和905奈米）来建立其周围环境的高分辨率3D地图。它能够精确识别物体，包括形状和大小，在100公尺处的分辨率可达数公分。光达的波长较短且频率较高，可提供密集的点云扫描，用于自动驾驶导航和环境扫描的3D立体建模。尽管光达比雷达系统提供更高的精度和分辨率，但大雨或浓雾可能会影响其有效性，而其较高的成本则限制了其广泛应用。
雷达和光达：操作原理
雷达利用都卜勒效应（Doppler）和飞行时间测量来估算距离、速度和方向，通过无线电波的传播和反射。雷达系统通过无线电波测量目标反射的时间延迟和频率变化。新型雷达，包括合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR），可以使用高分辨率成像在长距离上识别物体，能够在暴风雨或通过障碍物中区分表面和物体。
光达利用激光束进行地图绘制和距离测量。这些系统每秒发射数千至数百万个雷射光脉冲，并测量其反弹时间，从而建立周围环境的3D点云。它允许高分辨率地图、3D城市建模和车辆自主导航系统中的公分级距离测量。GPS数据和惯性测量单元可以提高空间准确性和地图细节。
雷达和光达的应用
雷达应用
雷达技术对于在军用和民航飞机中进行远距离检测和追踪高速物体至关重要。例如，航空管制系统使用雷达监控和调节大范围空域内的飞机移动，可检测约60海里范围内的物体。相控阵雷达系统可以在导弹防御中检测到许多弹道目标，距离可达数千公里。这显示了雷达在关键安全能力上的重要性。
由于障碍物检测和盲点监控，雷达对汽车安全至关重要。现代汽车使用24 GHz和77 GHz雷达传感器，在某些ADAS中可以定位高达250公尺远的物体。雷达可警报驾驶员可能的碰撞，支持紧急制动系统，并使自适应巡航控制根据交通情况改变车速。其在雾和雨中的工作能力增加了其在汽车安全中的重要性。
光达应用
光达技术具有准确的范围和高分辨率地图绘制，对于3D环境建模至关重要。光达传感器使自动驾驶车辆能够穿越复杂的城市景观，因为它们提供了360度的环境感知。如果政府允许，到2030年，我们预测将有800万至1700万辆自动驾驶车辆上路。与此同时，光达的高分辨率点云，每秒可能包含数百万个点，甚至可以识别流浪狗和坑洞。它使自动导航中的广泛和主动决策成为可能。
除了自动驾驶汽车之外，光达还改变了考古学和林业管理。在没有地面调查的情况下，光达让考古学家看到被埋的建筑物，并穿透浓密的植被以了解过去的文明。例如，在危地马拉的光达研究中，发现了超过6万座被埋的玛雅遗址。它提供了前哥伦布文化的独特视角。另一方面，光达有助于分析森林生物量和结构，同时测量树高、冠层密度和地形差异。这对于可持续管理、碳储量计算和森林生态系统监测至关重要，证明了光达的应用性。
光达与雷达自动驾驶
ADAS 中的雷达和光达相结合，可协调基于传感器的输入，以实现车辆安全性和经济性。
在ADAS中将雷达和光达相结合，协调由传感器搜集到的资料，以实现车辆安全性与经济性。雷达使用电磁波来感知和评估不同环境中的长距离速度，以进行自适应巡航控制和碰撞避免。然而，光达使用雷射光脉冲来建立车辆周围的高分辨率3D地图。它使得对物体进行精确识别和分类，以进行车道保持和行人检测。这种光达与雷达在自动驾驶中提供了空间和时间意识，将雷达的抗天气能力与光达的空间准确性相结合。
将这些技术与摄像头、超声波传感器和算法结合，为ADAS提供了一个多层次的感知网。例如，雷达可以测量距离高达250公尺的物体速度，用于紧急制动系统。而光达则增加了更精确的物体轮廓，以在复杂情况下提供更好的性能。这种联合策略突显了光达与雷达在自动驾驶的问题，同时表明它们的结合增强了ADAS。配有整合式传感器的自动驾驶汽车可能会使事故死亡率降低90%。因此，这凸显了结合雷达和光达功能可应对自动驾驶和半自动驾驶中的许多障碍。
大众电脑先进ADAS解决方案
通过将雷达和光达技术整合到我们的AR HUD和ADAS系统中，利用尖端技术提高了汽车安全性。在光达与雷达自动驾驶中，我们的解决方案将光达的3D地图绘制和物体识别精度与雷达的抗天气性能相结合。因此，我们创造了可以加强车辆自主性和保护性的ADAS技术。随着我们不断强化这些技术，以满足未来移动性的变化需求，我们邀请您一同探讨大众电脑对汽车安全所提供的解决方案。
