项目基本情况Basic information of the project
我国汽车毫米波雷达市场被欧美厂商占据,国产品牌市场竞争力弱,主要原因在于国外技术封锁、国产化难度大、参数测量如距离、速度、方位角度的精度不足。本项目立足于国产化,在天线设计、硬件集成、参数测量、多目标检测及同频干扰抑制等多项核心技术中获得重大突破,开发了全自主创新的车载雷达产品,填补了77GHz车载毫米波雷达全国产化的空白。项目研发产品可实现辅助变道、盲点监测等功能,应用于汽车高级辅助驾驶系统,与我国《智能汽车创新发展战略》高度契合。相关技术可以推广应用到包括无人机探测、安防检测等诸多领域,推动智能交通、智慧城市等产业的发展。
项目主体依托哈尔滨工程大学,合作单位为珠海上富电技股份有限公司。哈尔滨工程大学获批国家自然科学基金项目(编号61571148,基于信号结构信息的MIMO雷达参数估计方法),在MIMO雷达参数估计技术方面取得重大突破。在此基础上,结合车载雷达的发展趋势和市场需求,与珠海上富电技股份有限公司签订技术开发协议,开展24GHz和77GHz高级辅助驾驶车载MIMO毫米波雷达产品的研发。项目的主要创新点包括:
1)提出了基于虚拟天线去耦合和基片集成波导(SIW)的天线阵元隔离度增强技术,研发出高增益宽平坦度的双端梳型串馈微带阵列天线,解决了车载雷达天线小型化、高隔离度、宽视场角的技术难题。
2)提出了远近距离自由切换的超分辨率方位角测量技术,突破了传统数字波束形成方法分辨率的瑞利极限,解决了复杂环境噪声和混合信号源难以有效处理的难题,实现了高精度、高实时性的方位角估计。
3)提出了频谱泄露抑制与高精度频率估计技术,解决了采样信号序列非周期截断引起的频谱混叠和干扰问题,以及数字化采样过程中存在的离散化误差问题。
4)提出了同频干扰抑制和强弱目标检测技术,解决了多雷达信号之间的同频干扰和强散射目标遮挡弱散射目标造成的虚警和漏警问题。
项目创造的科学价值以及社会和经济效益可以概括为:
1)自主设计了基于虚拟天线去耦合和基片集成波导技术的双端梳型串馈微带阵列天线,对比德国大陆等国际同类型主流产品,天线尺寸缩减32%,天线辐射宽度增加20%,达到国际领先水平。
2)自主研发了77GHz车载雷达产品,测速精度达到0.06m/s,远(近)距离模式下测距精度达到0.17m(0.06m),测角精度达到0.2°(0.8°),多目标角度分辨率达到1.2°(4°),测距和测速精度达到国际先进水平,测角精度和分辨率达到国际领先水平。
3)产品具有自主知识产权、低成本、小型化、高精度等优势,被认定为广东省高新技术产品,已经应用于中国第一汽车股份有限公司、东风汽车集团股份有限公司乘用车公司、南京汽车集团有限公司、上海汽车集团有限公司等多家汽车生产和销售公司,此外还搭载应用于北京星网宇达无人车、四川垚磊科技有限公司的固定翼无人机等多个领域,并出口至美国、巴西等国家,对于推动车载毫米波雷达的国产化进程、打破发达国家关键技术封锁具有重要意义。
4)项目获国家授权专利53项(其中国际专利12项),软件著作权登记8项,出版专著1部,与创新点有关的论文共发表64篇,其中SCI收录33篇,EI收录31篇。
5)项目实现了产学研有机融合,研发产品在珠海上富电技股份有限公司成功实现成果转化,并且实现与超声波和视觉等多传感器融合,公司近2年高级辅助驾驶相关产品累计产值达到54870.67万元。
鉴定委员会专家一致认为:该项目产品具有自主知识产权,核心技术可控,量产的77GHz车载MIMO毫米波雷达填补了国产化的空白,取得了显著的经济和社会效益。项目产品的技术指标达到了国际先进水平,其中小型化、宽视场、高隔离度天线设计和远(近)距离自由切换的超分辨率方位角测量技术达到了国际领先水平。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工程大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。