2019年是毫米波風(fēng)生水起的一年，也是毫米波名聲大噪的一年。毫米波應(yīng)用范圍廣泛，如毫米波雷達(dá)、毫米波天線等。而本文，將向大家介紹毫米波雷達(dá)，主要內(nèi)容包括：毫米波雷達(dá)原理、毫米波雷達(dá)主要特點、毫米波雷達(dá)優(yōu)勢以及毫米波雷達(dá)應(yīng)用等。

毫米波雷達(dá)原理

毫米波雷達(dá)作用于安防是最近新興的技術(shù)，原理是電磁波由發(fā)射機通過雷達(dá)天線發(fā)射，遇到障礙物反射，再由接收機接收。根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)。在特大暴雨時，雷達(dá)性能會降低，減少其監(jiān)測范圍?？偠灾?，上述防護系統(tǒng)備有優(yōu)缺點，沒有哪一套系統(tǒng)能夠獨立解決全部問題。

毫米波雷達(dá)主要特點

毫米波雷達(dá)優(yōu)勢

市場需求能夠促進技術(shù)發(fā)展。為了彌補上述系統(tǒng)的不足，毫米波雷達(dá)逐漸走進安防領(lǐng)域。隨看技術(shù)的進步，器件成本的下降，原本用于軍事領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)用于安防已不是問題。

新型毫米波安防雷達(dá)采FMCW技術(shù)，實現(xiàn)了對監(jiān)測區(qū)內(nèi)空間無任何間斷全程覆蓋，具有體積小、重量輕、可靠性高以及距離盲區(qū)小、無速度盲點、高距離分辨力、良好的抗干擾性能等優(yōu)點。與紅外對射系統(tǒng)相比，安防雷達(dá)提供的是一個具有一定高度和厚度的連續(xù)的毫米波雷達(dá)墻，沒有鉆越和跳越的可能。與線纜型系統(tǒng)相比，安防雷達(dá)不僅能對侵入目標(biāo)進行定位，而且可以獲取監(jiān)控場景內(nèi)移動物體的速度、方向、距離、角度信息， 24小時無間隙監(jiān)空。與具有同步變焦激光補光燈的高速球型攝像機配合，可以實現(xiàn)目標(biāo)跟蹤，不僅可以立即定位入侵點位，而且能夠獲得很好的圖像信息，便于安保人員做出快速響應(yīng)，從而避免事故發(fā)生。

毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢在于，單臺雷達(dá)可以實現(xiàn) 360 ”區(qū)域覆蓋，任何具有一定表面積的物體進入雷達(dá)防護區(qū)域，都能夠被探測到，目前毫米波雷達(dá)探測范圍可達(dá) 3Km 統(tǒng)，優(yōu)勢明顯。并可以自由劃分防區(qū)，實現(xiàn)提前預(yù)警的目的。用于油庫、油田、碼頭等擁有較大場地的企業(yè)安防系統(tǒng)，優(yōu)勢明顯。

毫米波雷達(dá)應(yīng)用場景

①導(dǎo)彈制導(dǎo)：毫米波雷達(dá)的主要用途之一是戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的末段制導(dǎo)。毫米波導(dǎo)引頭具有體積小、電壓低和全固態(tài)等特點，能滿足彈載環(huán)境要求。當(dāng)工作頻率選在35吉赫或94吉赫時，天線口徑一般為10～20厘米。此外，毫米波雷達(dá)還用于波束制導(dǎo)系統(tǒng)，作為對近程導(dǎo)彈的控制。

②目標(biāo)監(jiān)視和截獲：毫米波雷達(dá)適用于近程、高分辨力的目標(biāo)監(jiān)視和目標(biāo)截獲，用于對低空飛行目標(biāo)、地面目標(biāo)和外空目標(biāo)進行監(jiān)測。

③炮火控制和跟蹤：毫米波雷達(dá)可用于對低空目標(biāo)的炮火控制和跟蹤，已研制成94吉赫的單脈沖跟蹤雷達(dá)。

④雷達(dá)測量：高分辨力和高精度的毫米波雷達(dá)可用于測量目標(biāo)與雜波特性。這種雷達(dá)一般有多個工作頻率、多種接收和發(fā)射極化形式和可變的信號波形。目標(biāo)的雷達(dá)截面積測量采用頻率比例的方法。利用毫米波雷達(dá)，對于按比例縮小了的目標(biāo)模型進行測量，可得到在較低頻率上的雷達(dá)目標(biāo)截面積。此外，毫米波雷達(dá)在地形跟蹤、導(dǎo)彈引信、船用導(dǎo)航等方面也有應(yīng)用。

毫米波雷達(dá)的兩個應(yīng)用

1、汽車

由于毫米波雷達(dá)的距離遠(yuǎn)、可靠性高、不受光線、塵埃影響，相比攝像頭，它距離150米以上的特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝出。相比激光，1000塊左右的價格也是大大勝出。所以現(xiàn)在仍然是主流技術(shù)。

激光雷達(dá)在拼命的技術(shù)革新，想把價格降下來。由于技術(shù)和價格的迅速普及，原來只有50萬以上的車才有的毫米波雷達(dá)，現(xiàn)在十幾萬的車上也慢慢開始裝了，而且，telsa這樣ADAS領(lǐng)導(dǎo)者，也開始從汽車?yán)走_(dá)廠商挖技術(shù)主管，并且在九月份開始裝配到它的電動車上了。可以看出來，毫米波雷達(dá)在汽車上的應(yīng)用還是主流技術(shù)。

2、無人機

我們常講，汽車和無人機其實是很像的：高速移動，安全第一。

高速，必然要求，探測距離足夠遠(yuǎn)。安全，必然要求檢測方法的魯棒性，和受環(huán)境影響小。

當(dāng)然在某些應(yīng)用里，無人機的環(huán)境比汽車也要復(fù)雜一點。

毫米波雷達(dá)在軍事有人機、無人機早已大規(guī)模應(yīng)用。

其在無人機的第一個應(yīng)用，也是目前市場最大的，是植保無人機的定高應(yīng)用。

我們知道gps和氣壓計測的是海拔高度，而植保時，我們希望無人機在作物上方固定的高度飛行，無論地面和植被是否起伏。這個也叫仿地飛行。這種應(yīng)用有很多的解決方案，比如我們說的超聲、激光、紅外、雙目等等。但是由于植保環(huán)境大多很差，有很大的灰塵，還有水霧，那么超聲和基于光學(xué)的都會受到很大干擾。

目前來看，基于毫米波雷達(dá)的高度計，表現(xiàn)是最穩(wěn)定的，首先他能穿透塵埃水霧，另外也基本不受什么干擾?；诓ㄊ?，而不是點反射，高度恰恰反映植被葉片高度。

無人機方面第二個應(yīng)用就是避障。

這個同樣是一個多種傳感器爭奪的戰(zhàn)場。但是我們講毫米波雷達(dá)有不受光線影響、作用距離有非常大、可靠等優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢在軍事有人機、汽車、無人機方面都被證明。

當(dāng)然，雷達(dá)的分辨力確實較低。但是我們講過，由于陣列天線的優(yōu)勢，其實這個是可以有很大提高的，有3-5度的分辨力是有可能的。在美國這個避障比賽里，我們用毫米波雷達(dá)是得了第一的。所以請大家也有信心。這里有一個對比圖，大家可以看一看。

所以我們說毫米波雷達(dá)是有很大的調(diào)整空間的，比如波束寬度、作用距離、價格等。我們相信毫米波雷達(dá)在無人機測高、避障上優(yōu)勢很明顯，但也有需要光學(xué)來補充的地方。因此，我們提出這樣一個架構(gòu)，使用毫米波雷達(dá)進行360度避障，和高度測量。

當(dāng)然這樣的架構(gòu)下，也需要更強的飛控處理平臺和技術(shù)。