Arbe — 新一代 4D 成像雷达
目前广泛应用的77GHz毫米波雷达具有作用距离远、测速精度高、受天气影响小等优势，但也存在角度分辨率低、虚警和误报严重、同频雷达干扰等缺点。尤其是L3以上级别智能驾驶系统对雷达传感器提出了更高的要求，如高角度分辨能力、类激光雷达的点云目标输出、强抗干扰等。因此，研究和开发分辨率高、目标识别能力强、抗干扰性能优的新一代毫米波成像雷达产品是趋势。
Arbe Robotics公司是毫米波成像雷达研发企业，其自主开发的雷达芯片组解决方案—“Phoenix”，通过识别、评估和响应具有挑战性的场景与4D超高分辨率实时成像，无论周围的天气和光照条件如何，Phoenix都能区分真实的威胁和虚假警报。
PHOENIX是一款适用于L2.5/L3/L4/L5场景的4D点云高清成像雷达，4个维度分别为Azimuth( 水平夹角 )，Elevation（高程），Range（距离）和Speed（本车速度矢量），其优势是支持全天候测量，易车规，测速准，成本低，并且可以高清点云成像，达到高角分辨率，尤其是高程角分辨率。
Arbe 4D 成像雷达功能参数
Arbe 4D毫米波雷达因其采用的天线芯片设计，可以得到更精的点云数据。其探测距离可以达到300 米，同时高程分辨率可以达到2°，即可以通过对点云的算法来进行障碍物分类，同样可以解决雷达在卡车识别、经过桁架或桥梁时出现的探测问题。
• 高分辨率: 1°横向分辨率 & 2°纵向分辨率
• 广探测区:100°水平方向 & 30°纵向
• 长距:0.5m - 300m 探测距离
• 高实时性:30FPS（4D模式下）
• 高距离分辨率:7.5cm@38m，60cm@300m
• 多普勒分辨率:0.1m/s
• 误报:不存在
• 调制方式: 调频连续波技术（FMCW）
图 1 成像雷达功能参数
Arbe 4D 成像雷达效果
由于单只毫米波雷达可以对本车速度进行估计，其点云可以通过颜色来表示交通参与者的运动方向，其中绿色表示相对静止，蓝色表示相向运动，红色表示相离运动。此车速可以和GNSS/INS系统进行融合。
通过机器学习或深度学习的算法可以对这些点云数据进行分析，可用于障碍物的跟踪，部分障碍物的分类，与摄像头融合可用于L3+等级的智能驾驶中。同样也可以作为其他毫米波雷达的真值雷达，为其他毫米波雷达提供参照。
图 2 4D毫米波雷达点云数据
图 3 雷达测量车速和GPS、IMU车速融合结果
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