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92GHz毫米波雷达量产争锋,谁将成为真正的NO.1?

以技术之名,守护交通安全

在近日举办的全国高速公路信息化大会上,92-94GHz毫米波雷达技术高频亮相各参展企业展台,成为本届大会最受瞩目的智能交通创新成果。

源于工信部发布了《雷达无线电管理规定(试行)》通知,其中明确交通路侧雷达使用的频率范围为92-94GHz频段。自2026年1月1日起,不再受理不符合本规定的雷达设备的无线电发射设备型号核准,不再发放不符合本规定的雷达的频率使用许可。

高速公路雷达市场竞争进入白热化阶段,本次展会以隼眼科技为代表的雷达厂商纷纷推出92-94GHz的雷达产品。

赛文研究院2023年数据显示,包括城市交警、高速公路、停车场在内的雷达整体市场投资规模约15亿,其中高速公路雷达占比约30%,大约有30家雷达厂商瓜分了这4.5亿的高速雷达市场,平均每家规模为1500万,竞争尤其激烈。

面向雷达新规,谁能够尽早提供成熟可靠的产品,保证产品技术稳定性,同时解决芯片来源问题,提高产品性价比,率先实现量产,谁就能占得市场先机,获得先发优势。


01

92-94GHz雷达主要难点与挑战


为何要采用92-94GHz频段雷达?

安全因素,近些年,车载毫米波雷达装载量呈上升趋势,未来装载76-81GHz雷达的车辆或成为主流之一。而此前,经工信部、车载联盟等组织机构的多轮测试,仍不能排除车、路雷达同频干扰的可能。

产业因素,77-81GHz频段为国际普遍认可的车载雷达频段,国内车端标准与国际接轨,路侧雷达频段再寻出路比较符合产业利益与逻辑。

路侧交通雷达频段的变更,对于雷达厂商来说,研发92-94GHz频段雷达也会面临一些难点和挑战。

技术层面,76G-81GHz毫米波雷达普遍采用系统级SOC芯片方案,该芯片不仅集成了射频前端,还集成了专用的硬件加速单元和处理单元,同时芯片厂家都给出了配套算法,使得雷达厂家能够更加简便和快速的开发出76-81GHz雷达,而24GHZ和92GHz这两个频段并没有类似的系统级SOC这种芯片,那么就对各个雷达厂家的软硬件设计及雷达算法开发能力提出的更高要求和更大的考验。

南京隼眼电子科技有限公司COO张慧告诉赛文交通网,雷达频段的变化将更考验厂商模块设计能力,要求厂商更紧密的与芯片厂商配合,完成相关需求的达成。

市场层面,芯片作为雷达产品当中最重要的硬件,成本在雷达整体中占据比较大的份额,80GHz交通雷达依托的车载雷达芯片产业链,已经相对成熟,因此成本较低。但是92GHZ-94GHz雷达需高频暗室及配套的测试设备,国内此类测试仪器进口受限,对于传统24&77G雷达厂商升级成本高昂,如何降低成本也是一大难题。


02

隼眼科技的技术突围


在高速公路信息化大会开幕式新品发布环节,隼眼科技带来了基于自研MMIC芯片的92GHz路侧毫米波雷达。

关于芯片问题,隼眼科技攻克诸多技术难点,开发自研国产化的MMIC芯片,首批推出了基于自研高集成度MMIC芯片的新频段毫米波雷达。据隼眼科技介绍,这款新MMIC芯片采用高集成度锗硅工艺,相较于CMOS工艺,具备更低的噪声系数及更优的发射功率,多片级联后能够显著提高检测距离、测角精度、角分辨等能力,并且相对于传统分立方案,成本更低,更有助于后续大规模工程化应用。

隼眼科技副总经理陈涛表示,解决芯片问题之后,研发新频段雷达还需要更多的支撑性资源。隼眼科技依托东南大学毫米波全国重点实验室并于2015年7月成立了“东南大学-隼眼联合研发中心”。

东南大学毫米波全国重点实验室是20世纪90年代初国家计委批准建设的国家重点实验室之一,长期致力于毫米波频谱资源的开发利用研究,拥有先进完善的微波毫米波测试设备与技术积累。依托东南大学毫米波全国重点实验室,隼眼科技具备了高性能毫米波雷达设计、仿真、验证到生产全栈开发能力。

此外,本身以现行的80GHz的毫米波雷达为基础,在天线设计、数据处理、信号处理等方面,隼眼科技已经拥有了从0到1的技术研发能力和人才储备。

基于此,隼眼科技92GHz路侧毫米波雷达具备了超算力AI赋能,高集成国产信创、多形态、超视距、高精度、高分辨率等诸多亮点。

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关于成本问题,陈涛坦言,在92-94GHz毫米波雷达产业初期,它的硬件成本相对于以往频段雷达会有大幅上升,特别是采用分立方案的芯片,相对而言隼眼科技采用高集成度的芯片整体成本会更低,虽然也有上浮,但是仍在业主可接受的范围内。


03

以技术之名,守护交通安全


除了发布新一代毫米波雷达之外,隼眼科技还发布了全新边坡监测雷达。

去年梅大高速路面塌方和陕西柞水公路桥梁垮塌的发生,全行业对于通过数字化科技手段预防、应急管理此类事件,提升路网运营安全的愿望和期待空前高涨。如何实现重大灾害的快速发现、快速响应已经成为行业重点关注的内容。

2024年4月3日,自然资源部关于印发《2024年全国地质灾害防治工作要点》的通知,《通知》指出要持续开展全国地质灾害高、中易发区重大隐患综合遥感识别。有条件的省份加强天空地综合遥感手段集成,提高隐患精细识别水平。加强对在册隐患和新识别隐患的套合,逐步从发现隐患向重要区域和重大隐患动态监测转变。

2024年5月1日,财政部、交通运输部发布《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》。《通知》明确指出要对通道基础设施安全监测、运行管控和应急指挥调度体系进行数字化改造,在安全增效方面实现突发事件应急响应效率提升30%左右。

因此,为了保证公路的安全运营,对公路沿线进行道路边坡监测及道路塌方风险预警,有重要意义。

相较于以往研发整个安全监测产品,今年隼眼科技专门研发推出了边坡监测雷达,可以通过感知两次雷达回波间的相位差来精准测量雷达设备与目标点之间距离的微小变化测量精度可达0.1mm(亚毫米级)。应用于边坡监测时,雷达通过测量部署在待测结构上的多个靶标(或结构自身强散射点)与雷达之间径向距离的变化量,并通过几何换算测量结构的变形或位移。通过在边坡面安装更多的靶标,可实现对边坡的面监测。

隼眼科技通过与传统GNSS监测手段的对比,验证了边坡监测雷达在边坡表面位移监测的可行性与可靠性。


04

结语


随着政策对交通基础设施数字化、安全监测精细化的持续加码,毫米波雷达技术作为感知技术手段之一尤为重要。

结合雷达频段变更的政策,未来,除硬件降本之外,如何在气象干扰、多源数据融合等现实变量中保持感知精度,仍需经历大规模路测与运营周期的严苛检验。唯有通过稳定性验证的解决方案,才能真正完成这场毫米波技术革命。

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