毫米波雷达与激光雷达的初探

雷达

（Radio Detection and Range, Radar）是一种利用电磁波来对目标进行探测和定位的电子设备。实现距离测量、运动参数测量、搜索和发现目标、目标定位、目标特性参数分析等功能。

分类

电磁波按照从低频到高频的顺序，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伽马射线的电磁辐射。工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达（Laser Radar）。

毫米波

毫米波实质上就是电磁波，频率为30-300GHz（波长1-10mm）。毫米波雷达就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波(雷达波)发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。

优点：

探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等特点。与超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。

主流： 24GHz和77GHz

24GHz:能够实现的ADAS功能有盲点检测、变道辅助等，在自动驾驶系统中常用于感知车辆近处的障碍物，为换道决策提供感知信息。因为侦测距离不够远，因此大部分用来做盲区、障碍物的侦测
性能良好，最大检测距离可以达到160米以上，因此常被安装在前保险杠上，正对汽车的行驶方向。长距离雷达能够用于实现紧急制动、高速公路跟车等ADAS功能，同时也能满足自动驾驶领域，对障碍物距离、速度和角度的测量需求。

国际规则：

2005-2013年，欧盟将24GHz、79GHz作为车载毫米波雷达的频谱，而美国使用24GHz、77GHz频带，日本选用了60-61GHz的频段。随着世界范围内76-77GHz毫米波雷达的广泛应用，日本也逐渐转入了79GHz毫米波雷达的开发中。各大国的车载雷达频段主要集中在在23-24GHz、60-61GHz和76-77GHz(79GHz)3个频段

2015年，日内瓦世界无线电通信大会将77.5-78.0GHz频段划分给无线电定位业务，以支持短距离高分辨率车载雷达的发展，从而使76-81GHz都可用于车载雷达，为全球车载毫米波雷达的频率统一指明了方向。

国内：

工业和信息化部于2012年发布了《关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无〔2012〕548 号)，将24.25-26.65GHz频段规划用于短距离车载雷达业务的频率

激光雷达

激光雷达主要是通过发射激光束，来探测目标的位置、速度等特征量。车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器，建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。从当前车载激光雷达来看，机械式的多线束激光雷达是主流方案。

优点：

激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高

缺点：

在雨雪雾等极端天气下性能较差，采集的数据量过大，价格十分昂贵

百度和google 64位激光， 70万激光发射器线束的越多，每秒采集的云点就越多，探测性能也就更强。然而线束越多也就代表着激光雷达的造价就更加昂贵，64线束的激光雷达价格是16线束的10倍。

原理

由激光器产生并且发射一束激光脉冲或者是连续的激光束，发射出去的激光脉冲和激光束在遇到物体后会产生一个回波信号，接收器接收这个回波信号，然后准确的测量激光从发射到接收反射回波的传播时间。由于激光是以光速在介质中传播，根据在介质中光速为已知的数据，可以计算出物体与测量点之间的距离。当这样一条激光束以一定的角度绕中心点进行连续的旋转测量，就会形成一定的扫描范围