瑞地測(cè)控毫米波雷達(dá)測(cè)試解決方案顯著提高分辨率和精度

“無論一輛汽車上配備多少傳感器，都至少要裝一顆毫米波雷達(dá)。”

自動(dòng)駕駛圈流行這樣一種說法。

如何測(cè)試毫米波雷達(dá)？

作為保障行車安全的重要傳感器，毫米波雷達(dá)主要用于盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)BSD、自動(dòng)緊急制動(dòng)AEB、前方碰撞預(yù)警FCW等。毫米波雷達(dá)的需求量隨著ADAS的發(fā)展不斷增加。L1/2級(jí)自動(dòng)駕駛車輛通常搭配1~3顆毫米波雷達(dá)，隨自動(dòng)駕駛等級(jí)向L3+邁進(jìn)，毫米波雷達(dá)搭載量將增至5顆以上。

隨之變化的還有毫米波雷達(dá)技術(shù)，77GHz將逐步替代24GHz成為主要方案。相對(duì)24GHz方案，77GHz方案體積更??；探測(cè)距離更遠(yuǎn)，可達(dá)到100-250m；距離分辨率和速度分辨率更高。

ADAS推進(jìn)如火如荼，國(guó)內(nèi)外毫米波雷達(dá)逐漸量產(chǎn)上車，毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)是否跟上了步伐？

NI毫米波雷達(dá)測(cè)試解決方案合作伙伴瑞地測(cè)控，同時(shí)也是中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CAAMTB15-2020《車載毫米波雷達(dá)測(cè)試方法》的主要制定者之一，用產(chǎn)品回答了以上問題。

瑞地測(cè)控毫米波雷達(dá)測(cè)試解決方案

77GHz雷達(dá)的兩個(gè)頻段76-77GHz和77-81GHz，帶寬分別是1GHz和4GHz，巨大的帶寬優(yōu)勢(shì)顯著提高了分辨率和精度。

瑞地測(cè)控能夠?yàn)?4GHz、77GHz毫米波雷達(dá)提供從研發(fā)驗(yàn)證到生產(chǎn)測(cè)試的完整解決方案，實(shí)現(xiàn)毫米波雷達(dá)的性能指標(biāo)和功能指標(biāo)的全面測(cè)試驗(yàn)證。

瑞地測(cè)控毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)框架

瑞地測(cè)控毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)由四部分組成：測(cè)試儀器，微波暗室，機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)和測(cè)試軟件。

測(cè)試儀器核心設(shè)備為射頻前端，可變延遲單元和矢量信號(hào)收發(fā)器。射頻前端用于捕捉空間毫米波信號(hào)，可變延遲單元用于模擬目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)距離和速度，矢量信號(hào)收發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)毫米波雷達(dá)的測(cè)量，并且可以提供回波信號(hào)干擾，最后再由射頻前端將仿真后的毫米波信號(hào)發(fā)射。

微波暗箱可以形成優(yōu)良的測(cè)試靜區(qū)和隔離外部電磁波的干擾，內(nèi)部仿真臺(tái)架均貼敷吸波材料，在雷達(dá)作用范圍內(nèi)降低環(huán)境引入的干擾和不確定性。

機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)組件支持水平和垂直兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，通過子母夾具的形式適配多種類型的毫米波雷達(dá)。采用光學(xué)定位手段對(duì)檢測(cè)設(shè)備及待測(cè)雷達(dá)在空間角度和位置上進(jìn)行準(zhǔn)直和校準(zhǔn)，降低機(jī)械誤差；并配合機(jī)械上下料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。

測(cè)試軟件可以自動(dòng)化完成所需測(cè)試項(xiàng)目，包括性能測(cè)試、發(fā)射機(jī)測(cè)試、電氣特性測(cè)試。

整套測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)原至300米的目標(biāo)距離仿真，±100m/s的目標(biāo)速度仿真，±90°的目標(biāo)角度仿真。

這套測(cè)試系統(tǒng)背后的基礎(chǔ)架構(gòu)大有乾坤，據(jù)鄭凱博世介紹，這套測(cè)試系統(tǒng)是基于NI的汽車?yán)走_(dá)測(cè)試系統(tǒng)VRTS搭建的。

借力NI VRTS

如前文提到，77GHz毫米波雷達(dá)對(duì)應(yīng)的帶寬是1GHz和4GHz。NI VRTS的一個(gè)核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)帶寬的支持上。VRTS提供了兩種帶寬：1GHz和4GHz，這是VRTS身上一個(gè)閃亮的標(biāo)簽。

高達(dá)4GHz帶寬的汽車?yán)走_(dá)測(cè)試系統(tǒng)（VRTS）

VRTS在自動(dòng)駕駛測(cè)試領(lǐng)域備受矚目，主要得益于以下優(yōu)勢(shì)：

擴(kuò)大測(cè)試覆蓋范圍：對(duì)多個(gè)對(duì)象和任意類型的雷達(dá)信號(hào)角度進(jìn)行空口對(duì)象仿真，瞬時(shí)帶寬高達(dá)4GHz。

減少生產(chǎn)測(cè)試系統(tǒng)占用空間：實(shí)現(xiàn)豎向和CATR暗室集成。

提高測(cè)試速度：采用并行對(duì)象仿真、射頻測(cè)量功能和運(yùn)動(dòng)控制集成，從而加快視野測(cè)試。

適應(yīng)新需求：在測(cè)量、角度、對(duì)象和ADAS領(lǐng)域的其他測(cè)試方面與時(shí)俱進(jìn)。

VRTS的核心組件包括：

1.PXI控制器和機(jī)箱，可根據(jù)測(cè)試計(jì)劃和需求配備不同的軟件和配置；以及NI VRTS API，可用于快速開放式編程。

2.可變延遲發(fā)生器（VDG），可通過光纖延遲線并根據(jù)用戶配置的場(chǎng)景來控制前端和執(zhí)行障礙物生成。

3.毫米波射頻頭（mmRH），可作為雷達(dá)傳感器的前端，并在消聲室中提供射頻接口。

4.矢量信號(hào)收發(fā)儀（VST），可在雷達(dá)的FoV內(nèi)執(zhí)行相關(guān)射頻測(cè)量。根據(jù)范圍和速度的測(cè)試需求，可以采用一個(gè)或多個(gè)VST。

此外，VRTS在集成性上體現(xiàn)了極大的靈活性，它可以輕松地與其他硬件集成，從而構(gòu)成完整的汽車?yán)走_(dá)測(cè)試系統(tǒng)或ADAS HIL測(cè)試系統(tǒng)。