倘若比亚迪这次成功打开20万以下市场,那么整个自动驾驶产业链的发展便有望进一步提速,对于感知硬件则是单车搭载量提升+智驾车型销量提升所带来的双重放量逻辑

以上是市场表现,从逻辑上出发,毫米波和超声波雷达凭借自身的良好性能和较低成本也理应持续受到青睐。《自动驾驶系列2:激光雷达,突破感知边界!》一文中曾对四大感知硬件做过详细比较,在这里便只做简单回顾。

简单来说,毫米波雷达和超声波雷达相比激光雷达都具有低成本的优势,其中毫米波的特点在于分辨率高、不受天气影响及技术成熟度较高,超声波的优势则在于超低的成本、超高的成熟度和高精度。


凭借其全天候、全时段的高精度感知的特点,毫米波雷达在恶劣天气时激光雷达和摄像头探测能力失效时尤为关键超声波雷达则由于不受天气影响、结构简单、生产成本低、检测精度高等优势,在汽车倒车系统等场景持续占据关键地位。


2. 为什么看好毫米波雷达?

以上是对比亚迪智驾方案的回顾和由比亚迪智驾平权推动的产业链利好分析,下面正式进入关于毫米波雷达的分析。


雷达是英文RADAR的音译, 全称为Radio Detection and Ranging, 即无线电探测和测距,是指用无线电波的方法探测目标并测定位置。提到雷达,可能更为熟悉的画面是像下图左边这种的大圆盘雷达,车载毫米波雷达则长成右边这样。

为什么有这么大的区别呢?这还要从他们所发射的电磁波的不同说起。电磁波以频率、波长来定义其特征,根据公式波长λ=光速c/频率f,频率与波长成反比。左侧的大圆盘雷达所发射的是低频率、长波长的电磁波,用于长距离的远程预警探测(比如气象监测)。


毫米波雷达则是发射高频率的短波长电磁波,由于其波长在毫米级别因此被称为毫米波,频率范围为30 GHz 至 300 GHz,对应波长10 mm 至 1 mm,探测距离基本小于200米。


至于为什么二者体积上有这么大区别,这是由于发射电磁波的天线尺寸与波长成正比,而电磁波的分辨率又与波长成反比,为了增加大圆盘雷达的分辨率便需要提高其天线面积来获得信号增益。

无线电已经广泛应用于我们的日常通信等领域,然而电磁波的频谱是有限的自然资源,主要集中在约3kHz至300GHz之间。不同频段具有独特的物理特性,需科学分配以避免干扰,比如低频段因为其覆盖范围广、穿透能力强等物理特性而在通信领域有着广泛的需求。


具体的频谱分配标准由联合国下面的国际电信联盟(ITU)制订,像一些常见的场景有广播对应87.5-108MHz、4G网络对应700MHz-2.6GHz等。通信技术对于频谱的争夺异常激烈,比如美国C波段(3.7-4.2GHz)拍卖创下809亿美元纪录。


车载毫米波雷达的频率选择也会受到影响,目前主要有 3 个波段可供选择,分别是 24GHz、77GHz 和 79GHz。这其中24GHz严格意义上属于厘米波,目前已被禁用,因此车载毫米波雷达将逐步过渡至77GHz,相比24GHz可以做到更大带宽、更高分辨率、更小体积,同时可以避开氧气吸收,只是雨雾穿透能力稍弱。

由于更短的波长具有更高的分辨率精度,因此未来频率有望朝向79GHz发展,这个频率也是4D毫米波雷达的工作区间,迎合技术发展的大方向。


毫米波雷达当前安装在汽车上的方案主要有1R、3R和5R三种,其中1R方案仅使用一颗前向雷达,3R则在此基础上增加两颗角雷达,5R进一步增加两颗角雷达形成全车环绕的毫米波探测覆盖。前向雷达通常采用远距雷达(也称为LRR),角雷达则相对短距离探测(也称为SRR)。