2.2.3 毫米波雷达

毫米波雷达主要通过电磁波进行测距。毫米波雷达的工作原理是通过天线在30～300GHz频段，发射波长为1～10mm的电磁波，接收目标的反射信号，经过处理后计算出汽车与探测范围内目标的距离、相对速度和位移方向等数据。毫米波雷达信号容易被具有相当导电性的材料（例如金属物体）反射，且其他电磁波的干扰也会影响其性能，造成其无法对物体进行探测。在确定被探测目标的形状方面，毫米波雷达的能力不如激光雷达。德国大陆公司生产的ARS408毫米波雷达及其应用示意如图2-15所示。

毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此兼有微波制导和光电制导的优点。与厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。在实际的交通应用中，毫米波雷达的工作受环境变化影响较小。由于毫米波在短距离内穿透烟雾的能力较强，其在雨雪和雾霾等恶劣条件下也能正常工作。毫米波雷达具有全天候、全气象适应性的特点，因此广泛应用于ACC、盲区监测、主动制动等自动驾驶和辅助驾驶系统。相比激光雷达，毫米波雷达的角度有限。例如德国大陆公司生产的ARS408毫米波雷达，其在0~20m距离内的探测角度为±60°，在0~70m距离内的探测角度为±45°，长距离（0~100m）的探测角度仅为±9°。因此一般在实际应用中，都需要采用多个毫米雷达进行组合使用，如图2-16所示。

除角度有限的问题外，毫米波雷达还存在精度较低的问题。自动驾驶系统对车辆的环境感知要求有厘米级精度，而毫米波雷达中精度较高的ARS408雷达在0~20m距离上的测距精度为±0.05m，0~70m距离上的测距精度为±0.10m，0~100m距离上的测距精度仅为±0.40m。同时，由于毫米波雷达在工作时容易受到外界信号干扰，特别是对金属物体的反馈信号极易失真，其反馈的目标信息中包含大量杂波，在实际应用中，需要通过软件算法和其他传感器的信息融合滤除干扰信号后，才能获得较为精确的数据信息。