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同济大学白杰讲解毫米波雷达开发与测试

8月4日-8月5日由车云和佐思产研联合主办的2016年自动驾驶汽车开发及测试技术研讨会在上海举行。同济大学汽车学院教授白杰教授在会上发表了名为《毫米波雷达的开发与测试》的演讲,介绍了毫米波雷达在开发阶段的几项重要测试。

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同济大学白杰同济大学白杰

刚才演讲嘉宾主要是讨论雷达开发的各种渠道,这里主要分享下毫米波雷达的开发与测试的一些重要过程。
为什么要测试?

雷达性能现阶段的目标是横向距离分辨达到60米。这个距离指的是当两辆车并排停在那里的时候,把两辆车识别和分离检测出来的纵向距离。现阶段,国内外技术能力只是在30米参差不齐,因此测试评价就非常必要。

同时,在实际情况中,雷达在工作时还有路面两侧障碍物的电波干扰,因此它的信号强度会出现变化,同时又常常出现失去信号或者没有信号情况。因此,在雷达开发过程中,从芯片开始就要做不同的测试。开发雷达的话,需要多种芯片,要进行各种各样的大规模芯片测试。

雷达射频芯片组测试

在测试板上对雷达射频芯片组“单独”测试,有多方面的考虑。首先是可以专注射频芯片测试,排除天线、不理想板载电源的干扰;其次,测试板是一个低损耗的射频信号采集通道,易于连接仪器,更可以在温控箱中进行不同温度、湿度的测试。
2做这个测试比较困难的就是77Ghz电路板、A7770的发射板是比较复杂的。测试过程涉及多方面,首先要电压、电流、功率测试。在电路板上不断的换芯片,数量达到几百个,目的是为了测它的准确性。
雷达的芯片,工作温度跨度大,零上80度都是正常的工作状态,因此,每隔五度到十度要测试芯片的变化和各种参数。接收芯片也是一样的,在不同的温度下,它接受信号的性能也在不断地变化,因此要对接收天线的增益进行调节。

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雷达性能测试

雷达的样片出来后,集成测试需要在室内和室外的两个环境。室内室外主要检验雷达性能,而暗室测试的话,雷达开发的厂家会有自己的暗室进行各种实验。举一个量产雷达的测试例子。它的天线不对称,左右beam不对称,而且右边的天线,随着角度越大它的信号强度却越高,雷达对右半部障碍物的误警率会突然增大。因此就需要测试来发现其中工程的问题。

通过暗室检测后,就是室外测试,主要是看雷达在外面监测的状态,既可以是动态也可以是静态的,目的就是检测稳定状态下雷达的性能。ADAS系统的测试也是一样的,可能会有有各种各样的GPS搭载在汽车一起做。在进行场地类的实验之后,就可以开始进行路试,路试就要考虑各种的道路条件,道路条件会决定算法和雷达性能,这可能需要投入一年的时间去测试、优化。

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雷达性能要求

就量产雷达而言,对性能要求不少。首先,对雷达的精度等性能要达到最优的。其次,就是在下雨、下雪或者其他特殊条件下,雷达必须达到对行人和路面结构、障碍物的监测的零失误。另外,还需要监测并分离障碍物,即能够准确识别道路上面的指示牌,并监测先行车的监测准确,分辨出障碍物是自己的车道上面还是隔壁的车道的。
这个算法并不简单,特别是雷达需要识别前面转弯的车道的车,这种情况是很难的。这就要求雷达能够监测出来,并实现对前方车辆的稳定跟踪,同时保持这个稳定跟踪性能不受道路两边障碍物的影响。要求这种稳定跟踪性能,又对雷达响应性提出要求。雷达需要对四周目标物闪入等环境变化有一个很快的响应。多目标检测性能还体现在对于大小不同的目标的同时识别。例如雷达既能识别出大巴,又能识别附近的摩托车。

还有目前雷达会出现误检测的问题,在量产前,就必须完成路试的各种考核和检查,还有相应的指标到底怎么定,都是需要进一步考虑的。

雷达量产前需要解决很多问题,更需要很多测试帮助优化,产品的开发需要的时间也就更长。

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