如今，泊車?yán)走_(dá)早已不是什么遙不可及的高端配置，幾乎所有價(jià)位的車型都會(huì)配備，只是雷達(dá)探頭數(shù)量多少有所差異而已。無(wú)論是新手還是老司機(jī)，泊車?yán)走_(dá)的出現(xiàn)都極大降低了我們停車難度，同時(shí)也能減少視線盲區(qū)引發(fā)的小剮蹭。泊車?yán)走_(dá)探頭雖然不起眼，但是這項(xiàng)技術(shù)能在民用汽車上得到普及，同樣要?dú)w功于軍事技術(shù)的發(fā)展。本期《鑄劍為犁》系列選題，我們就來(lái)聊一聊車載雷達(dá)的昨天，今天和明天。

除了我們非常熟悉的倒車?yán)走_(dá)探頭，雷達(dá)技術(shù)在汽車上應(yīng)用其實(shí)遠(yuǎn)比我們想象中的廣泛，比如部分車型配備的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)，同樣需要雷達(dá)傳感器的幫助。進(jìn)一步延伸，現(xiàn)在各大廠商都在推崇的自動(dòng)駕駛技術(shù)，也同樣離不開(kāi)雷達(dá)傳感器的支持。當(dāng)然根據(jù)工作方式不同，車載雷達(dá)傳感器也有許多分類。在介紹之前，首先我們先來(lái)了解一下雷達(dá)技術(shù)的起源。

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源自二戰(zhàn)期間的“千里眼”

在20世紀(jì)30年代至40年代，由于第二次世界大戰(zhàn)各參戰(zhàn)國(guó)都大規(guī)模使用飛機(jī)、火炮等武器作戰(zhàn)，雷達(dá)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。英國(guó)人率先將雷達(dá)投入到實(shí)戰(zhàn)中，用以對(duì)德國(guó)的轟炸機(jī)群進(jìn)行預(yù)警探測(cè)。后來(lái)，又相繼出現(xiàn)了機(jī)載雷達(dá)和火炮雷達(dá)。

作為一種探測(cè)手段，雷達(dá)技術(shù)簡(jiǎn)單理解就是通過(guò)一個(gè)發(fā)射裝置，向特定區(qū)域發(fā)生電磁波，當(dāng)電磁波遇到物體（被探測(cè)的目標(biāo)）會(huì)發(fā)生散射，其中一部分電磁波會(huì)原路反射回來(lái)，再被一個(gè)接收裝置獲取。由于電磁波的發(fā)射源位置和電磁波傳播速度已知，因此只需要計(jì)算回傳信號(hào)的時(shí)間差，即可得到被探測(cè)目標(biāo)的方位、距離和高度等信息。

與傳統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)（肉眼、望遠(yuǎn)鏡、探照燈等等）相比，雷達(dá)的探測(cè)距離更遠(yuǎn)，同時(shí)電磁波在大氣中的穿透性較強(qiáng)，不會(huì)受限于天氣、光照條件等客觀因素，這個(gè)特點(diǎn)深受軍事領(lǐng)域歡迎，因此雷達(dá)技術(shù)在二戰(zhàn)中后期得到較廣泛的應(yīng)用，并不斷發(fā)展。下面簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)雷達(dá)技術(shù)在二戰(zhàn)期間的應(yīng)用實(shí)例：

在戰(zhàn)爭(zhēng)后期，隨著顯像技術(shù)的出現(xiàn)讓雷達(dá)的探測(cè)效率和精度有了進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)雷達(dá)設(shè)備小型化讓其可以安裝在飛機(jī)等裝備上，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。經(jīng)過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)的洗禮，雷達(dá)技術(shù)在戰(zhàn)后迅速發(fā)展，并成為了現(xiàn)代軍事裝備中不可或缺的重要組成部分。當(dāng)然除了軍事領(lǐng)域，雷達(dá)技術(shù)在民用領(lǐng)域同樣發(fā)揮著重要作用，例如氣象雷達(dá)、雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)以及測(cè)速雷達(dá)等等，當(dāng)然也包括在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

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常見(jiàn)車載雷達(dá)技術(shù)了解一下？

隨著雷達(dá)技術(shù)不斷發(fā)展成熟，出現(xiàn)了包括超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等等不同分類，但其主要工作原理都是利用信號(hào)的發(fā)射與反射現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍物體的探測(cè)。在汽車領(lǐng)域，目前已經(jīng)得到應(yīng)用的車載雷達(dá)技術(shù)包括超聲波雷達(dá)、紅外雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)幾大類，它們自身特性不同因此應(yīng)用場(chǎng)景也不盡相同。

超聲波雷達(dá)（輔助泊車傳感器/倒車?yán)走_(dá)）

超聲波雷達(dá)主要被用于泊車?yán)走_(dá)傳感器，目前已經(jīng)成為絕大多數(shù)車型必備的實(shí)用配置之一。超聲波雷達(dá)根據(jù)用途不同又分為UPA和APA，前者是我們停車時(shí)經(jīng)常用到的障礙物探測(cè)傳感器，常布置在前后保險(xiǎn)杠上。后者則主要用于自動(dòng)泊車以及并線輔助等，一般布置在車輛側(cè)輪眉處。

超聲波雷達(dá)雖然成本低廉且體積很小，但其探測(cè)距離相對(duì)較近，并且超聲波在不同濕度、溫度環(huán)境下的響應(yīng)速度變化很大，因此并不適用于高速行駛時(shí)的探測(cè)。此外超聲波雷達(dá)傳感器只能識(shí)別障礙物的大致位置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更為精確的測(cè)量，這也是目前超聲波雷達(dá)不能用于自動(dòng)駕駛的主要原因。

紅外雷達(dá)傳感器（夜視輔助系統(tǒng)）

在自動(dòng)駕駛技術(shù)普及之前，部分高端車型曾采用紅外雷達(dá)傳感器來(lái)輔助提高駕駛者對(duì)前方障礙物的感知能力，即車載夜視系統(tǒng)。根據(jù)工作原理不同，紅外雷達(dá)傳感器分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。其中主動(dòng)式紅外雷達(dá)配有紅外光發(fā)射源和接收裝置，可以在夜間低照明環(huán)境下發(fā)現(xiàn)較遠(yuǎn)的路面障礙物。被動(dòng)式紅外雷達(dá)則僅依靠一套紅外接收裝置，對(duì)外界物體反射的紅外信號(hào)源進(jìn)行解析，其在識(shí)別精度和距離方面相對(duì)較差。

紅外雷達(dá)傳感器雖然在昏暗環(huán)境下具有很多優(yōu)勢(shì)，但由于其依賴紅外信號(hào)的特性，在白天陽(yáng)光下容易受到外界紅外光源的干擾，因此并不具備全天候工作能力。此外，紅外雷達(dá)傳感器的有效探測(cè)距離相對(duì)較近，并不能完全適應(yīng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的要求。

毫米波雷達(dá)（ACC自適應(yīng)巡航）

在泊車?yán)走_(dá)、紅外雷達(dá)等“入門技術(shù)”的鋪墊下，民用汽車已經(jīng)變得越來(lái)越易于駕駛。接下來(lái)，汽車工程師又開(kāi)始讓汽車變得更聰明，并減少駕駛者的負(fù)擔(dān)。在這樣的需求背景下，毫米波雷達(dá)開(kāi)始出現(xiàn)在汽車上，并幫助我們實(shí)現(xiàn)了ACC自適應(yīng)巡航等駕駛輔助功能。

目前車用毫米波雷達(dá)主要以77G規(guī)格為主，其發(fā)射的電磁波長(zhǎng)在4mm左右，主要用于中長(zhǎng)距離的測(cè)距和探測(cè)。眾所周知，空氣中的粉塵顆粒和雨水尺寸普遍小于4mm，因此毫米波雷達(dá)在工作時(shí)并不會(huì)受到這些外界因素的干擾，可以實(shí)現(xiàn)全天候工作能力。

與前文介紹的超聲波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)不僅能夠探測(cè)障礙物的舉例，同時(shí)也能對(duì)物體的輪廓進(jìn)行粗略識(shí)別。簡(jiǎn)言之，毫米波雷達(dá)可以識(shí)別障礙物到底是人還是車，因此其探測(cè)精度更為精準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的輔助功能，例如自動(dòng)跟車、自動(dòng)剎車等。

當(dāng)然，毫米波雷達(dá)也有自己的局限性。因?yàn)殡姶挪ㄔ谟龅秸系K物后會(huì)發(fā)生散射，如果兩個(gè)障礙物距離較近，在毫米波雷達(dá)“看來(lái)”會(huì)變成一個(gè)巨大的障礙。不過(guò)即便如此，毫米波雷達(dá)技術(shù)在未來(lái)依舊有巨大的發(fā)展?jié)摿?，在自?dòng)駕駛技術(shù)中也扮演著十分重要的基礎(chǔ)作用。

雷達(dá)技術(shù)與自動(dòng)駕駛的未來(lái)

正如前文所說(shuō)，雷達(dá)技術(shù)在汽車領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，現(xiàn)在是時(shí)候展望一些雷達(dá)與汽車技術(shù)發(fā)展的未來(lái)了。在毫米波雷達(dá)的幫助下，我們的汽車已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)有限度的“自動(dòng)駕駛”功能，例如自適應(yīng)巡航、車道保持以及自動(dòng)制動(dòng)等等。但是這些都屬于駕駛輔助范疇，距離真正意義上的自動(dòng)駕駛還有不小差距。

為了進(jìn)一步提高車輛感知周圍事物的能力，工程師又引入了更為先進(jìn)（昂貴）的激光雷達(dá)設(shè)備。與毫米波雷達(dá)相比，激光掃描在探測(cè)精度方面更為出色，甚至可以清晰的勾勒出周圍景物的詳細(xì)輪廓。目前，許多科技公司都在利用激光雷達(dá)來(lái)測(cè)試無(wú)人駕駛車輛，甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的必備技術(shù)之一。

就像所有新興事物一樣，激光雷達(dá)在現(xiàn)階段也存在自己的弊端，因此還不能大規(guī)模商用化，主要原因我們下面舉例說(shuō)明：

受限于各種主觀和客觀因素，激光雷達(dá)目前依舊屬于試驗(yàn)性技術(shù)。不過(guò)瑕不掩瑜，在高精度探測(cè)能力的“誘惑”下，依舊有很多廠商在致力于研發(fā)激光雷達(dá)自動(dòng)駕駛技術(shù)。

全文總結(jié)

作為汽車感知周圍事態(tài)的重要基礎(chǔ)，車載雷達(dá)技術(shù)不僅讓我們的用車生活更為便捷，同時(shí)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的發(fā)展道路上也扮演著地基作用。

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