Question

毫米波雷达和超声波雷达区别

Answer 1

超声波雷达和毫米波雷达的区别：
1、应用场景不同，超声波雷达主要应用于泊车辅助、以及盲区碰撞预警。主要安装前后保险杠上作为倒车雷达，以及车身侧身测距。而毫米波雷达主要应用于自适应巡航、自动刹车辅助系统等。安装在汽车正前方、车辆后保险杠内、前保险杠内等位置。
2、制造成本差异大，激光雷达的价格一般500-1000美元，而最新的4D成像毫米波雷达价格仅为其10-20%，而超声波雷达的价格是最低的。
超声波雷达的优势在于短距离测量，超声波雷达受天气情况影响大、传播速度不稳定，且传播速度慢，车辆高速行驶上跟不上变化。不同温度情况下，测量的距离也不同，在测量较远距离的目标时，其回波信号会比较弱，无法精确描述障碍物的位置。

毫米波雷达的优势是测距离较远和速度识别，抗干扰能力强。这是因为毫米波雷达波束窄、角分辨力高、频带宽、隐蔽性好，与红外、激光设备相比较，具有对烟、尘、雨、雾良好的穿透传播特性，不受恶劣天气的影响，抗环境变化能力强。

Answer 2

目前主流的“眼睛”有四类——毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、摄像头。他们各自都有自己的特点，比如摄像头的优点就很突出：精度高，距离远，直观方便；可是缺点也同样突出：受到天气的影响太大。倘若雾霾一来，或是阴雨绵绵，估计就只能两眼一抹黑了。

然而它们原理和现状都如何呢？

毫米波雷达

首先我们要明白啥是毫米波，毫米波实质上就是电磁波。毫米波的频段比较特殊，其频率高于无线电，低于可见光和红外线，频率大致范围是10GHz—200GHz。这是一个非常适合车载领域的频段。目前，比较常见的车载领域的毫米波雷达频段有三类。

1，24—24.25GHz这，目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内，用于监测车辆后方两侧的车道是否有车、可否进行变道。这个频段也有其缺点，首先是频率比较低，另外就是带宽（Bandwidth）比较窄，只有250MHz。

2，77GHz，这个频段的频率比较高，国际上允许的带宽高达800MHz。据介绍，这个频段的雷达性能要好于24GHz的雷达，所以主要用来装配在车辆的前保险杠上，探测与前车的距离以及前车的速度，实现的主要是紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。

3，79GHz—81GHz，这个频段最大的特点就是其带宽非常宽，要比77GHz的高出3倍以上，这也使其具备非常高的分辨率，可以达到5cm。

原理：振荡器会产生一个频率随时间逐渐增加的信号，这个信号遇到障碍物之后，会反弹回来，其时延是2倍距离/光速。返回来的波形和发出的波形之间有个频率差，这个频率差和时延是呈线性关系的：物体越远，返回的波收到的时间就越晚，那么它跟入射波的频率差值就越大。

将这两个频率做一个减法，就可以得到二者频率的差频（差拍频率），通过判断差拍频率的高低就可以判断障碍物的距离。

根据国内产业机构调查，国内2014年汽车毫米波雷达销量约为120万颗，2015年约为180万颗。主要应用为盲点检测和后方车辆提醒的中短距雷达（24Ghz），每车需要两颗。

2015年中国汽车销售量为2459.8万辆，如果2015-2020年我国的乘用车复合增速为4%，到 2020年乘用车全年销量将近约为3000万辆。到2020年，如果中国汽车销售量中有15%装配汽车毫米波雷达的话，按每辆车装配2 个，预计2020年的毫米波雷达需求量近900万个，未来五年复合增速约为50%。

目前中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，市场被美、日、德企业垄断，价格昂贵，自主可控迫在眉睫。国内企业怎么破局？前不久的IC CHINA 2017上，与非网记者参加了一个加特兰77GHz CMOS雷达芯片发布会，其产品是是全球首家采用CMOS工艺并实现量产的77GHz雷达收发芯片，不由得让人觉着欧美大厂垄断的今天，也有国产企业开始发出自己的声音。

激光雷达

激光雷达不是单纯的指发射激光的探测器就是激光雷达，工作在红外和可见光波段的，以激光为工作光束的雷达称为激光雷达。而激光雷达的工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

从本质上说激光雷达和毫米波雷达都是利用回波成像来构显被探测物体的，就相当于人类用双眼探知而蝙蝠是依靠超声波探知的区别。但激光雷达会比较容易受到自然光或是热辐射的影响，在自然光强烈或是辐射区域的时候，激光雷达将会被消弱很多而且激光雷达的造价成本高，对工艺水平要求也比较高。而毫米波雷达而言，虽然抗干扰能力较强，但是距离和精确度确实硬伤，而且在行车环境下，处于多重波段并存的环境下对毫米波的影响是极大的。毫米波对于较远处的探测能力也是极为有限的。

简单来说，激光雷达精度更高，但价格昂贵。

据国外调研机构的分析预测，2015年全球汽车激光雷达市场规模约为6千2百万美元，预计2020年全球市场规模将达到2.7亿美元左右。2016～2020年将以34%年复合成长率增长。

2016年以来，看好激光雷达在无人驾驶汽车的应用前景，促使许多公司包括创业公司都试图挑战激光雷达。国外领先公司有Velodyne、Quanergy、LeddarTech、ConTInental等，国内有北科天绘、禾赛科技、思岚科技、华达科捷、速腾聚创等，火爆的无人驾驶市场促使激光雷达市场竞争加剧。

业内人士普遍预计，汽车激光雷达市场快速增长将可能在2018年至2019年彻底到来。

超声波雷达

超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，在发射超声波时刻的同时开始进行计时，超声波通过空气进行传播，传播途中遇到障碍物就会立即返射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。在空气中超声波的传播速度是340m/s，计时器通过记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离长度（s），即：s＝340t/2