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自动驾驶技术中雷达的作用是什么?

2025-09-11 12:26 发布

各种雷达和摄像头等传感器相当于汽车的眼睛,电子线路则相当于中枢神经,计算分析和控制系统则相当于大脑:

最终决定了汽车的行驶方向和速度。

在这些器官中,“眼睛”起到了十分关键的作用,为了使车辆能够像人一样敏锐地感知周围的环境信息,我们就需要给汽车安装一双慧眼——雷达。雷达通过脉冲回波和发射脉冲的间隔确定与目标的距离。接着通过实验测量出电磁波在当地环境下的传播速度,从而确定发射脉冲与反射波的间隔,进而计算出两者间隔的距离。这种雷达系统就像一个全天候的“服务管家”,能够准确地辨别障碍物的相对位置。

毫米波雷达是雷达的一种,它的工作原理是通过发射和接收毫米波来探测物体。毫米波雷达具有较好的穿透性,在烟雾、扬尘等恶劣环境中仍然可以准确地感知周围环境。这种特性对于自动驾驶而言极为重要,可以在能见度较差的条件下分辨来往车辆、人员、低矮路障以及细小障碍物,从而避免车辆因为缺乏对周围信息的感知而作出错误决策,为乘客的安全提供有效的保障。

激光雷达则是另一种重要的传感器,它的全称为“Light Detection And Ranging”,可以测量激光从发出经障碍物反射到被传感器接收所经历的时间,来计算障碍物的距离。激光雷达的扫描感知图可以清楚地识别周围的车辆、行人与障碍物,从而实现更精准的环境感知。然而,由于大多数物体在激光波段存在吸收与反射,传播距离也比毫米波短不少,雨天时,激光可能被雨滴吸收或反射,干扰行车安全。

激光雷达与毫米波雷达在自动驾驶领域中有着各自独特的应用。激光雷达处理近处高精度的建模,在复杂的街道保障行车安全。而毫米波雷达处理远处低精度的建模,保障复杂天气的行车安全。这两种传感器的结合使用,使得未来的无人驾驶汽车能够全面应对复杂的道路状况,让出行变得更安全,交通更顺畅。

激光雷达主要由激光发射模块、接收模块、扫描器、透镜天线和信号处理模块组成。激光发射模块主要是发射激光脉冲,调控激光光束;激光接收模块主要是接收返回的激光,产生信号;信息处理模块主要是将信号放大分析计算并建模。而扫描器的主要作用则是以一定形式驱动雷达在一个或多个平面内扫描周围情况,扫描器一般分为机械式、转镜式、微镜式与泛光面阵式等。

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