瑞地測控毫米波雷達測試解決方案顯著提高分辨率和精度

“無論一輛汽車上配備多少傳感器，都至少要裝一顆毫米波雷達?！?/p>

自動駕駛圈流行這樣一種說法。

如何測試毫米波雷達？

作為保障行車安全的重要傳感器，毫米波雷達主要用于盲點監(jiān)測BSD、自動緊急制動AEB、前方碰撞預警FCW等。毫米波雷達的需求量隨著ADAS的發(fā)展不斷增加。L1/2級自動駕駛車輛通常搭配1~3顆毫米波雷達，隨自動駕駛等級向L3+邁進，毫米波雷達搭載量將增至5顆以上。

隨之變化的還有毫米波雷達技術(shù)，77GHz將逐步替代24GHz成為主要方案。相對24GHz方案，77GHz方案體積更??；探測距離更遠，可達到100-250m；距離分辨率和速度分辨率更高。

ADAS推進如火如荼，國內(nèi)外毫米波雷達逐漸量產(chǎn)上車，毫米波雷達測試系統(tǒng)是否跟上了步伐？

NI毫米波雷達測試解決方案合作伙伴瑞地測控，同時也是中國汽車工業(yè)協(xié)會團體標準T/CAAMTB15-2020《車載毫米波雷達測試方法》的主要制定者之一，用產(chǎn)品回答了以上問題。

瑞地測控毫米波雷達測試解決方案

77GHz雷達的兩個頻段76-77GHz和77-81GHz，帶寬分別是1GHz和4GHz，巨大的帶寬優(yōu)勢顯著提高了分辨率和精度。

瑞地測控能夠為24GHz、77GHz毫米波雷達提供從研發(fā)驗證到生產(chǎn)測試的完整解決方案，實現(xiàn)毫米波雷達的性能指標和功能指標的全面測試驗證。

瑞地測控毫米波雷達測試系統(tǒng)框架

瑞地測控毫米波雷達測試系統(tǒng)由四部分組成：測試儀器，微波暗室，機械轉(zhuǎn)臺和測試軟件。

測試儀器核心設(shè)備為射頻前端，可變延遲單元和矢量信號收發(fā)器。射頻前端用于捕捉空間毫米波信號，可變延遲單元用于模擬目標物體的運動距離和速度，矢量信號收發(fā)器可以實現(xiàn)對毫米波雷達的測量，并且可以提供回波信號干擾，最后再由射頻前端將仿真后的毫米波信號發(fā)射。

微波暗箱可以形成優(yōu)良的測試靜區(qū)和隔離外部電磁波的干擾，內(nèi)部仿真臺架均貼敷吸波材料，在雷達作用范圍內(nèi)降低環(huán)境引入的干擾和不確定性。

機械轉(zhuǎn)臺組件支持水平和垂直兩個方向旋轉(zhuǎn)，通過子母夾具的形式適配多種類型的毫米波雷達。采用光學定位手段對檢測設(shè)備及待測雷達在空間角度和位置上進行準直和校準，降低機械誤差；并配合機械上下料實現(xiàn)自動化測試。

測試軟件可以自動化完成所需測試項目，包括性能測試、發(fā)射機測試、電氣特性測試。

整套測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)原至300米的目標距離仿真，±100m/s的目標速度仿真，±90°的目標角度仿真。

這套測試系統(tǒng)背后的基礎(chǔ)架構(gòu)大有乾坤，據(jù)鄭凱博世介紹，這套測試系統(tǒng)是基于NI的汽車雷達測試系統(tǒng)VRTS搭建的。

借力NI VRTS

如前文提到，77GHz毫米波雷達對應(yīng)的帶寬是1GHz和4GHz。NI VRTS的一個核心優(yōu)勢體現(xiàn)在對帶寬的支持上。VRTS提供了兩種帶寬：1GHz和4GHz，這是VRTS身上一個閃亮的標簽。

高達4GHz帶寬的汽車雷達測試系統(tǒng)（VRTS）

VRTS在自動駕駛測試領(lǐng)域備受矚目，主要得益于以下優(yōu)勢：

擴大測試覆蓋范圍：對多個對象和任意類型的雷達信號角度進行空口對象仿真，瞬時帶寬高達4GHz。

減少生產(chǎn)測試系統(tǒng)占用空間：實現(xiàn)豎向和CATR暗室集成。

提高測試速度：采用并行對象仿真、射頻測量功能和運動控制集成，從而加快視野測試。

適應(yīng)新需求：在測量、角度、對象和ADAS領(lǐng)域的其他測試方面與時俱進。

VRTS的核心組件包括：

1.PXI控制器和機箱，可根據(jù)測試計劃和需求配備不同的軟件和配置；以及NI VRTS API，可用于快速開放式編程。

2.可變延遲發(fā)生器（VDG），可通過光纖延遲線并根據(jù)用戶配置的場景來控制前端和執(zhí)行障礙物生成。

3.毫米波射頻頭（mmRH），可作為雷達傳感器的前端，并在消聲室中提供射頻接口。

4.矢量信號收發(fā)儀（VST），可在雷達的FoV內(nèi)執(zhí)行相關(guān)射頻測量。根據(jù)范圍和速度的測試需求，可以采用一個或多個VST。

此外，VRTS在集成性上體現(xiàn)了極大的靈活性，它可以輕松地與其他硬件集成，從而構(gòu)成完整的汽車雷達測試系統(tǒng)或ADAS HIL測試系統(tǒng)。