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助戰亞運會(huì)引領新智駕:毫米波雷達頭号玩家嶄露頭角 目标感知刷到極緻

時(shí)間:2023-09-13

  2023年8月,綠草茵茵的訓練場上,中國(guó)國(guó)家高爾夫球隊正信心滿滿地備戰2023年杭州亞運會(huì)。這(zhè)份自信,不僅源于國(guó)家隊在國(guó)際大賽上不斷刷新佳績,也來自運動員身後(hòu)的一款精密訓練數據設備,實時(shí)記錄著(zhe)每一個揮杆動作、每一道(dào)擊球軌迹。

  這(zhè)款裝置看似小巧,卻能(néng)精準追蹤超過(guò)300碼的高爾夫球16項數據;它是老虎伍茲、瓊-拉姆、庫裡(lǐ)等國(guó)際體育明星的“數字化教練”,如今成(chéng)了中國(guó)國(guó)家高爾夫球隊的“競賽神器”。

  它爲何能(néng)在高爾夫球項目上“備受青睐”?又采用了什麼(me)樣(yàng)的“黑科技”?

  01 高爾夫雷達:颠覆性的高速球軌迹追蹤

  時(shí)間拉回到六年前。彼時(shí),美國(guó)著名高爾夫球手老虎伍茲做了個影響全球高爾夫球手訓練體驗的決定:要開(kāi)發(fā)最先進(jìn)的高爾夫雷達來幫助球手們,以便獲取更精準更遠距離的訓練數據。

  老虎伍茲找到了全球頭部高爾夫科技公司FULL SWING聯合開(kāi)發(fā)這(zhè)款雷達産品。然而,要想準确追蹤高爾夫球從被(bèi)擊中到落地滾動的完整過(guò)程,必須要有專業的雷達團隊參與開(kāi)發(fā),才能(néng)平衡設計風險、性能(néng)和價格,并達到伍茲嚴格的精準度要求。

  木牛科技接受了這(zhè)一挑戰!

  成(chéng)立于2015年的木牛科技是一家布局全球的毫米波雷達公司,創業初期就(jiù)在中美兩(liǎng)地設立了公司。在和FULL SWING共同開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,爲了能(néng)足夠精準地捕獲高速飛行的高爾夫球軌迹,木牛基于相控陣雷達技術和深度學(xué)習算法,颠覆性地開(kāi)發(fā)出針對(duì)球速、角度、方位、距離和微動維度的5D軌迹跟蹤和重建技術,以此來實現高速信号處理和實時(shí)分析超過(guò)300碼的高爾夫球軌迹數據。

  随著(zhe)FULL SWING KIT(高爾夫雷達)産品的熱銷,木牛科技發(fā)現,高爾夫球的體積更小且運動軌迹更複雜,這(zhè)對(duì)感知技術提出了更高的要求。“由于這(zhè)一場景要求檢測到球體的自旋速度,所以我們增加了可檢測微小運動信息的‘微動’(Micro-Doppler)維度,這(zhè)是在全球首創的一個新維度,我們稱之爲5D(毫米波)雷達技術。”木牛CMO高程在采訪中表示。

  如今,随著(zhe)高爾夫雷達FULL SWING KIT的不斷叠代和成(chéng)熟,木牛決定把這(zhè)款代表中國(guó)核心雷達技術實力的設備批量贈送給中國(guó)國(guó)家高爾夫球隊,旨在以國(guó)際領先的中國(guó)科技助力國(guó)家隊勇奪國(guó)際大賽佳績,成(chéng)爲國(guó)威的一面(miàn)旗幟。若你曾觀看今年上映的電影《中國(guó)乒乓》,與當年國(guó)家乒乓球隊高價購買國(guó)外設備訓練相比,會(huì)感歎中國(guó)智造實力的突飛猛進(jìn)。

  中高協副主席兼秘書長(cháng)龐政表示,“中國(guó)國(guó)家高爾夫球隊作爲中國(guó)高爾夫球水平的最高代表,肩負著(zhe)代表中國(guó)參加國(guó)際大賽的重要使命。相信今天與木牛科技開(kāi)啓的緊密合作,將(jiāng)有助于推動高爾夫數字化發(fā)展,用雷達的精準感知技術輔助國(guó)家隊高效訓練。随著(zhe)殷若甯、林希妤爲代表的優秀運動員在賽場中陸續取得的優異成(chéng)績,本次合作更加有力地提升了國(guó)家隊在大賽中爲國(guó)争光的決心。”

  技術總是相通的。除了在高爾夫球領域的應用,木牛科技還(hái)將(jiāng)中國(guó)硬科技實力賦能(néng)到自動駕駛、智慧交通、立體出行、智能(néng)物聯等領域。作爲毫米波雷達技術的領跑者,木牛在上述領域都(dōu)與國(guó)際頭部夥伴達成(chéng)過(guò)合作,展示出中國(guó)科技與競技實力的雙重輝煌。

  那麼(me),說(shuō)到這(zhè)裡(lǐ),毫米波雷達究竟是何方神聖,除了體育領域,它還(hái)能(néng)給我們的生活帶來什麼(me)改變呢?

  02 跨界賦能(néng):從體育賽場到日常生活

  毫米波雷達,是指工作在毫米波頻段的雷達傳感器,也是近兩(liǎng)年頻頻“火出圈”的新技術之一,自動駕駛、智能(néng)家居、健康監測、智慧城市、智慧樓宇等行業都(dōu)有它的身影。

  應用領域如此之廣,是因爲毫米波雷達具有頻帶寬、波長(cháng)短、波束窄、重量輕、分辨力強和穿透性強等特點。與微波相比,毫米波雷達分辨力高,結構輕便小巧;與紅外和可見光相比,毫米波雷達穿透性更強,受氣候的影響較小,能(néng)保證雷達在雨雪暴風、煙塵等惡劣環境中正常檢測,具有全天候全時(shí)工作的特性。

  如今,随著(zhe)技術的發(fā)展和普及,毫米波雷達已經(jīng)從早期的軍事(shì)領域應用,逐步進(jìn)入到汽車出行、智能(néng)家居等領域,成(chéng)爲民用消費級電子産品。

  比如,在汽車領域,毫米波雷達可以實時(shí)識别車輛、二輪車、行人等目标物,在可能(néng)發(fā)生碰撞危險時(shí)向(xiàng)車輛預警,協助自動啓動車輛制動系統使車輛減速,以避免碰撞或減輕碰撞後(hòu)果,所以被(bèi)視爲是爲駕駛員保駕護航的主動安全傳感器。爲了滿足不同距離範圍的探測需要,一輛汽車上往往會(huì)安裝多顆毫米波雷達,在車輛的前方、車身和後(hòu)方發(fā)揮全方位的主動安全防護作用。

  木牛科技在“2023捷途汽車電子架構與智能(néng)駕駛論壇”上,展示過(guò)其業内成(chéng)熟的智駕感知方案和車載雷達産品,此方案還(hái)榮獲了高工智能(néng)汽車研究院評選的【年度智能(néng)駕駛本土方案創新獎】,并憑借突出的供貨能(néng)力入選【年度智駕供應商TOP10榜單】。

  03木牛車載:深度集成(chéng)與降本,助推智駕平權

  當下實現乘用車智駕感知的挑戰,主要有兩(liǎng)個:

  1、一味拉高智駕的硬件配置,既不能(néng)給消費者帶來實惠實在、物有所值的功能(néng)體驗,也不能(néng)确保車企在競争中占據有利地位,如何以最佳性價比方案滿足智駕市場需求?

  2、能(néng)拉銷量的車型注定BOM成(chéng)本有限,在确保性能(néng)的前提下,如何降低消費者的購車成(chéng)本,推動智駕應用的普及?

  針對(duì)乘用車市場占比較高的L2級及以上ADAS系統,木牛科技提供了兩(liǎng)套5R方案,其中高性價比版是前向(xiàng)雷達x1+角雷達x4;而高階性能(néng)版是4D成(chéng)像雷達x1+角雷達x4。無論哪一種(zhǒng)方案,均已達到業内最佳性能(néng),都(dōu)能(néng)提供點雲層級、目标層級和功能(néng)層級的信号輸出。

  在确保感知性能(néng)的同時(shí),木牛利用多年積澱的全棧自研實力和高效集成(chéng)優勢,將(jiāng)高性價比版的車載雷達方案壓縮到千元以下,幫助客戶和主機廠快速實現智駕落地,并獲得更好(hǎo)的感知質量。

  好(hǎo)車配好(hǎo)雷達,好(hǎo)雷達也在雙向(xiàng)奔赴成(chéng)就(jiù)好(hǎo)車。裝配木牛前雷達的2023款創維汽車EV6,近日在中國(guó)汽車技術研究中心的C-NCAP主動安全碰撞實驗中,取得了超五星的成(chéng)績,被(bèi)評爲“最強主動安全車型”!

  木牛科技在充分考慮各項雷達性能(néng)參數指标、功耗、散熱和成(chéng)本等實際問題的前提下,能(néng)讓更小的雷達擁有更強的性能(néng)。這(zhè)樣(yàng)極緻的工業制造能(néng)力歸功于木牛早年間在體育領域接受的挑戰,以及多年以來各場景應用案例的沉澱。

  使得木牛雷達方案具備了獨特的場景應用和競争優勢,例如,通過(guò)檢測周邊目标的微小變化,木牛車載雷達在目标跟蹤和目标分類方面(miàn)表現出了卓越的性能(néng):它可以根據車輪的轉速來識别和分類車輛,判斷是慢速車輛還(hái)是靜止車輛,也可以通過(guò)觀察行人的擺臂動作來判斷其是否正在橫穿馬路,從而大幅降低了誤報率和漏報率。這(zhè)種(zhǒng)超能(néng)力正是從高爾夫5D雷達技術中的“微動”維度演變而來。

  時(shí)下熱議的4D毫米波雷達,早在2017年木牛科技就(jiù)已投入研發(fā),成(chéng)爲最早進(jìn)軍4D成(chéng)像雷達的踐行者,并成(chéng)功推進(jìn)了4D成(chéng)像雷達的商業化應用。2019年木牛科技的4D雷達就(jiù)已經(jīng)實裝到北美企業鬥山山貓Bobcat上,該企業是一家具有七十年曆史的全球頭部緊湊型機械車輛制造商。

  木牛4D成(chéng)像雷達現已叠代到I79 Imaging型号,采用了全新的陣列技術和Flash Radar,适用于城市道(dào)路和高速自動駕駛場景,擁有較強的硬件配置和算力,采用了虛、實孔徑結合的成(chéng)像方法,在孔徑變換、收發(fā)通道(dào)數量、算法架構和運算效率等方向(xiàng)進(jìn)行了全面(miàn)優化。

  傳統毫米波雷達方案中大概率會(huì)忽略一些靜止在地面(miàn)上的東西,不能(néng)很好(hǎo)地將(jiāng)地面(miàn)和目标物進(jìn)行分離,無法準确判斷物體高度而帶來幹擾性預警。而4D成(chéng)像雷達不僅增加了能(néng)判斷高度的俯仰角感知維度,點雲數量相對(duì)3D毫米波雷達,還(hái)提升了十幾倍甚至二十倍,解決了路面(miàn)靜止物體的主動安全感知問題,如遇到路上的石墩子、翻倒的車等Corner Case。

  并且通過(guò)感知前車的寬窄大小、周邊車輛的幾何占據、匝道(dào)的結構等情況,4D成(chéng)像雷達可賦能(néng)汽車實現自主上下匝道(dào)、智能(néng)變道(dào)等L3級别的NOA系統功能(néng)(自動輔助導航駕駛)。

  因此,保持毫米波雷達的高性價比與可靠性的同時(shí),木牛4D成(chéng)像雷達I79 Imaging具備更高的分辨率、高密度點雲信息,以及較激光雷達更強的魯棒性。并且外觀小巧,長(cháng)寬尺寸不超過(guò)9.2厘米,厚度不超過(guò)2.2厘米,爲主機廠前裝搭載空間提供了更多的可能(néng)性。

  4D成(chéng)像雷達量産要求是小型化、輕量化、低成(chéng)本,這(zhè)還(hái)需要可靠的機械結構、靈活的硬件設計,同時(shí)需要保證垂直方向(xiàng)角度分辨率、遠近距離雙區域模式探測,以及複雜而全面(miàn)的軟件算法設計。毫米波雷達的差異化不隻是在硬件上,其實真正在于它的模拟和數字算法的整套體系長(cháng)期積累和成(chéng)熟化的叠代上,這(zhè)也正是木牛科技多年深耕雷達技術和商業化應用的優勢所在。

  國(guó)際權威研究機構Yole Group預測,2027 年全球毫米波雷達市場規模有望達到 128 億美元。在這(zhè)個巨大的市場中,木牛毫米波雷達産品已率先實現量産,并得到了海内外多家頭部合作夥伴的信任與認可,以更高性價比的國(guó)産雷達具備了替代國(guó)際大廠的實力。

  未來,随著(zhe)市場的發(fā)展,毫米波雷達的應用範圍正超出車載領域,逐漸向(xiàng)智慧城市、樓宇自動化、健康監護等行業擴展規模。相信在這(zhè)個過(guò)程中,國(guó)産雷達技術將(jiāng)會(huì)在國(guó)際舞台上赢得更多合作和喝彩,用中國(guó)智造硬實力爲國(guó)争光。并推動國(guó)内産業鏈共同成(chéng)長(cháng),讓人們享受到科技平權的美好(hǎo)智能(néng)生活。