[译] [转]用于汽车行业的新型“ 4D成像雷达”正在开发中

本周，Xilinx和美国大陆航空宣布了汽车行业的第一台“可投入生产的” 4D成像雷达。但是4D雷达实际上是否超出了理论范围？

无人驾驶汽车的自主性通常以“自动化水平”的尺度来衡量。简而言之，这是从0到5的比例，这意味着绝对没有自治，而5则表示完整的无人驾驶功能。作为参考，当今大多数特斯拉汽车的得分为3，这被认为是很大的得分。 

自动化级别的说明。图片由GeoSpatial World提供

在获得完全自动驾驶的车辆之前，需要进行一些重大的改进。在这些必要的改进中，许多专家认为，向4D雷达成像的转变将是一项至关重要的技术。

4D雷达：什么？

在原来的雷达有能力来衡量两个维度。通过使用专用的旋转天线并侦听回波信号，二维雷达可以获取两个坐标并确定对象的位置。 

然后出现了3D雷达。3D雷达将像2D雷达一样旋转，但是在每次扫描旋转之后，都会更改天线仰角以进行下一次探测。将以多种角度重复此方案，以扫描最大范围内雷达周围的所有空气量。通过这种方式，3D雷达可以检测三个维度：方位角，仰角和速度。

3D雷达描绘。图片由 Radar Tutorial提供

现在，开始引入4D成像雷达。从理论物理学的角度来看，时间被视为第四维度。当应用于雷达时，这将是多普勒频率，该频率表示物体是朝着车辆移动还是朝着车辆移动。 

行话快速注解

有人认为4D雷达是用词不当和行销策略，因为这些雷达并不是真正绘制时间，而是利用时间来了解3D环境。此外，他们认为现代侦察雷达已经具有检测多普勒频移的能力，因此该技术也不是新颖的。 

但是，这些要点归结为语义。关键是4D雷达将测量的第四维度集成到3D雷达中，以帮助更好地理解和绘制环境图。即使特定的技术不是新颖的，但它的集成还是新的，值得研究。

Xilinx与美国大陆航空联手开发4D雷达硬件

为了使ADAS技术更接近5级自动化，Xilinx和美国大陆航空已联手开发4D雷达硬件。

4D与目前的雷达。图片由Spar3D提供

就在本周，他们宣布赛灵思将通过其Zynq UltraScale + MPSoC平台为美国大陆航空的新型高级雷达传感器（ARS）540提供动力，从而打造出他们所谓的汽车行业首款可用于生产的4D成像雷达。据说这种新的雷达系统可提供300米和±60°的视场。 

到底是怎么回事？

该系统特别依靠Xilinx汽车Zynq UltraScale + MPSoC来为Continental的成像雷达提供动力。MPSoC是一个适应性强的平台，允许雷达在多种传感器平台配置下运行并符合OEM规范。

Zynq UltraScale + EV的框图。图片由Xilinx提供

 

通过在设备的可编程逻辑中进行并行处理，可以实现完全独立但同时进行的处理流水线，这对于4D感测至关重要。此外，具有多个DSP线程可实现实时雷达传感器输入的硬件加速。 

更接近自动驾驶？

赛灵思和美国大陆航空正在开发的新系统旨在将4D雷达灵活动态地应用于自动驾驶汽车。这很重要，因为4D雷达应该在恶劣的天气条件下提供更大的范围，视野，感知力和承受能力。 

尽管Xilinx声称第一台“可投入生产”的4D雷达似乎没有什么根据（该雷达目前无法销售），但其含义仍然有意义。将Xilinx的硅技术专长与Continentals先进的雷达技术相结合，似乎是在不久的将来开发更先进的车辆的理想之选。