4D毫米波雷达和传统雷达有什么不同？

在CES演讲中，Mobileye CEO Amnon Shashua表示，除了前置激光雷达之外，他们只想要4D雷达，这引起了业界对4D毫米波雷达的关注。同时，4D成像毫米波雷达具有像素级的角分辨率，可以区分目标物体的轮廓，使雷达达到类似AO4822A激光雷达的成像功能。

4D成像毫米波雷达(以下简称4D毫米波雷达、4D成像雷达或4D雷达)在2023年CES上备受关注。很多芯片公司推出或更新了他们的成像雷达解决方案，雷达系统制造商也带来了他们的成像雷达产品。在CES演讲中，Mobileye CEO Amnon Shashua表示，到2025年，除了前置激光雷达之外，他们只想要4D雷达，这引起了业界对4D毫米波雷达的关注。甚至有业内专家猜测，4D成像雷达将在不久的将来取代激光。

4D毫米波雷达是什么？

4D毫米波雷达，又称成像雷达，除了原有功能外，还可以处理高度信息。可以检测物体的方向、距离、速度、高度等四维数据。同时，4D成像毫米波雷达具有像素级的角分辨率，可以区分目标物体的轮廓，使雷达达到类似激光雷达的成像功能。

就性能而言，4D雷达是传统毫米波雷达的升级版本。从成本上讲，4D雷达的成本仅为激光雷达的10%-20%。

4D毫米波雷达和传统雷达有什么不同？

(1)由于缺乏高度信息，传统雷达的视角只有一个平面，无法区分目标对象是在“路上”还是在“空中”。这使得毫米波雷达无法有效发挥自动驾驶感知，尤其是静态物体识别的作用。4D雷达大大提高了毫米波在静态物体识别中的可信度。

(2)具有提供目标高度信息的能力。4D毫米波雷达可以捕捉汽车周围目标的空间坐标和速度信息，还可以计算目标的俯仰角信息，从而提供周围的环境信息汽车，并提供更多的功能，如生动的路径规划和可通过的空间检测。

(3)传统雷达存在分辨率低、噪音大的缺点。通过增加实际或虚拟天线的数量，4D雷达可以有效提高角分辨率，产生更多的点云，进一步成像目标对象的基本轮廓、边缘和形状。传统的也有一些云，但是数量少，没有俯仰信息。4D成像毫米波雷达可以提供俯仰信息和更多的点云数据。经过深入研究，4D雷达还可以区分不同的目标，如行人、自行车、汽车和卡车。

激光雷达将被4D毫米波雷达取代吗？

未来激光雷达或4D成像雷达能否成为智能驾驶汽车的主要传感器，可能取决于具体场景。不同的解决方案将根据不同的功能和需求开发。4D毫米波雷达和激光雷达各有特点，可以充分发挥各自的优势。4D成像雷达不能代替远距离高性能成像激光雷达，但预计侧面雷达将在不久的将来搭载在车辆上。

(1)从技术角度来看，4D毫米波雷达的精度是传统雷达的升级版，但与激光雷达不同。此前有观点认为，未来4D成像毫米波雷达可能会取代近光激光雷达。在价格方面，一些4D雷达的价格并不比FlashLiDAR便宜，单芯片4D雷达还处于早期研发阶段。建立标准化、量产化的产品估计需要3年甚至更长时间。未来，4D成像雷达应该取代传统毫米波雷达，而不是激光雷达。

(2)从点云效果来看，虽然4D毫米波雷达也有成像功能，但在点云密度和质量上仍然无法与激光雷达相媲美，难以满足高清感知需求级自动驾驶。考虑到目前的时间节点，4D成像毫米波雷达与主传感器激光雷达在点云密度和质量上仍有较大差距，4D成像雷达无法取代远距离激光雷达进行向前感知。

(3)在自动驾驶场景中，对前方检测精度的要求极高。车辆向前行驶时，必须能够准确检测和识别前方物体的大小、距离、方位、速度等信息。任何误报或遗漏都可能直接导致事故。LiDAR可以通过扫描周围环境形成3D图像模型，每秒可以在水平视野中生成数百万个点云。其点云密度足以满足各级自动驾驶的感知需求。

LiDAR和4D成像雷达可以互补。此前，毫米波雷达、摄像头和激光雷达的优缺点一直在业界争论。最后，我们发现单个传感器是不可能自动驾驶的，因为每个传感器都有自己的优缺点。只有将所有传感器结合起来，才能获得自动驾驶所需的精度和准确性。

需求感知检测传感器成像点云

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