В России создан 4D-радар для автомобилей и беспилотного автотранспорта

03.11.2018 15:09:12

Источник: Хайтек

Отечественная компания Cognitive Technologies ведет подготовку к серийному производству своей новой 4-мерной бортовой радиолокационной станции (РЛС). Как сообщают разработчики, их радар с высокой точностью (почти 98%) определяет координаты, размеры и скорость объектов на дальности до 180 метров.

РЛС получила название Cognitive Imagine Radar. Ее главное отличие от всех известных аналогичных разработок в мире – это первый готовый к производству 4D-радар для автомобилей, который определяет не только пространственные координаты и скорость объектов, но также и их форму. Компания начнет серийный выпуск новых радаров уже в 2019 году. Причем имеется соглашение о поставке одному из крупных автопроизводителей 200 000 таких РЛС для комплектации машин.

Cognitive Imagine Radar способен детектировать объекты на расстоянии до 180 - 200 м в диапазоне углов азимута более 90-100 градусов и угла места до 15 - 20 градусов (достижение больших размеров угла не целесообразно для практических задач при поездках по автодорогам). Его рабочая частота находится в диапазоне от 76 до 81 ГГц.

В основе 4D РЛС – фазированная антенная решетка, перемещающая луч без механических приспособлений. Радар имеет режим синтезированной апертуры – он создает объемную карту местности с объектами на ней. При работе радара в режиме синтезированной апертуры, он записывает принимаемое с заданного направления отраженное излучение. Запись ведется на протяжении некоторого времени и одновременно сопоставляется с данными навигационного оборудования. Траектория, на протяжении которой велась запись, называется интервалом синтезирования. После обработки записанных данных подсистемы радара выдают информацию обо всех наблюдаемых объектах с высокой разрешающей способностью.

«Наше ноу-хау, суть технологии Cognitive super human level состоит в том, что мы смогли создать уникальную топологию антенной решетки, обеспечивающую вертикальное сканирование луча антенны без применения каких-либо механических элементов. Это позволяет достичь высоких показателей по разрешению, необходимому для оценки габаритных характеристик объекта. Кроме того, в отличие от обычных подходов к созданию 4D-радаров, которые декларируют многие исследовательские команды и стартапы, устройство Cognitive Technologies позволяет формировать четырехмерную карту дорожной сцены пространственные координаты - скорость за один цикл приема – передачи сигнала. Это дает возможность повысить частоту обновления данных и как следствие, определять параметры динамичных объектов и эффективно использовать энергетику радара, а также гарантирует низкую итоговую стоимость готового прибора. В этом и состояла наша главная задача – создать серийное устройство с совершенно новым функционалом, востребованное на мировом рынке автомобильных систем», - сказал руководитель проекта по разработке 4D- радара, к.т.н, Андрей Гельцер.

В 4D-радаре реализована технология SAR (Synthetic-aperture radar – используется для воссоздания окружающей обстановки), позволяющая с помощью радара и бортового компьютера автомобиля строить карту окружающей обстановки. Такая карта необходима автопилоту для понимания общей картины того где находится автомобиль, какие возможны сценарии выбора траекторий.

«Стоимость готового устройства не превысит нескольких сотен долларов. Наличие 4D радара в совокупности с видеокамерами и технологией Cognitive low level data fusion обработки данных, поступающих с сенсоров на нижнем уровне, позволяет нам достичь лучшего компьютерного зрения в мире. Более того, мы превзошли возможности человека по восприятию дорожной сцены. Наши тесты показали результаты, превосходящие требования наших заказчиков - автопроизводителей и компаний-Tier к системам такого класса – одна ошибка в кадре на 50 часов проезда», - сказала Ольга Ускова.

Компания Cognitive Technologies планирует, совместно с компаниями-разработчиками комплектующих, выйти на уровень производства 4D-радара 4 – 4.5 млн. изделий к 2022 году. Планируется начать продажи сразу в трех странах. У компании уже есть предзаказ от автопроизводителя на 200 тысяч штук.

«Подготовка к производству серийной модели 4D-радара – это настоящий прорыв в создании систем компьютерного зрения. Возможно, что впервые в мире будет представлен сенсор, позволяющий в любую погоду давать четырехмерную картину дорожной сцены. Очень важно, что разработка российских специалистов имеет доступную стоимость. Процесс разработки инновационных сенсоров в мире в последние годы шел по двум направлениям - создание дешевого и компактного лидара высокого разрешения, но пока это осталось только перспективой, и 4D-радара. Путь создания 4D-радара, благодаря Cognitive Technologies, оказался более коротким и удачным», - отметил д.т.н, профессор Владимир Тисленко, главный научный сотрудник лаборатории радионавигации НИИ Радиотехнических систем Томского университета систем управления и радиоэлектроники.

Сейчас в мире кроме России ведутся разработки аналогичных систем для автотранспорта в 4 странах: Япония, Германия, Индия и Израиль. Похоже, что русская компания станет одним из мировых лидеров в этом направлении.

Подробнее: https://hightech.fm/2018/10/31/cognitive-4