为什么自动驾驶汽车要使用雷达？

人工智能 自动驾驶汽车 谷歌
2021-10-18 10:41:00

谷歌自动驾驶汽车的 10 项惊人技术幻灯片记录了谷歌自动驾驶汽车中使用的一些技术。它提到了雷达。

谷歌为什么要使用雷达？激光雷达不能做雷达能做的所有事情吗？特别是，雷达在物体检测和跟踪方面是否具有技术优势？

澄清与人工智能的关系：雷达传感器如何以激光雷达传感器没有的方式为自动驾驶算法做出贡献？

前提是人工智能算法受到输入的影响，输入是由传感器控制的。例如，如果自动驾驶汽车仅依赖摄像头，这种限制将改变它们的 AI 算法和性能。

2个回答

激光雷达，尤其是便宜的激光雷达，在反射表面（如汽车上的金属漆）、汽车前灯等强光、天气（雨、雪、冰雹、雾）方面存在问题，并且与价格雷达相比，其射程要短得多。当然，它们的精度要高得多，因此一些汽车硬件堆栈同时使用两者。

##为什么一些投资者和研究人员更喜欢雷达而不是雷达，以及雷达的最新发展

直接回答您的问题/这个答案是关于什么的

“......为什么谷歌使用雷达？激光雷达不是做雷达能做的所有事情吗？特别是，雷达在物体检测和跟踪方面有技术优势吗？......”~ Crashalot（Stack Exchange 用户，Opening Oposter）

首先，一些研究人员和投资者对激光雷达持保留态度。

激光雷达被批评为昂贵且笨重。

与激光雷达相比，诸如从鸟瞰图捕获图像以及其他此类改进等进步使雷达的精度接近于激光雷达，同时成本更低。（这将在技术部分进行探讨，而不是在这里。）

这不是决定性的，因为正在大力研究自动驾驶汽车、雷达和/或激光雷达。

另一条路径是雷达和激光雷达之间的混合系统。（这将在技术部分进行探讨，而不是在这里。）

外行解释

从这里开始：为谷歌自动驾驶汽车提供动力的 10 项惊人技术（它有幻灯片，所以我无法轻松提取信息。）

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Eon Musk 对 LiDAR 有非常强烈的看法。自然，他有影响力。前段时间，雷达无法检测到某些现象，例如在某些气象扰动中，例如暴风雪。

这已经随着进步而改变。更高效的系统和穿透风暴。新的天线和雷达制造技术就在这里。技术已经实现了：更高的（毫米波）频率，提供更高的分辨率，更小的相控阵天线现在可用。

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“虽然不像马斯克那样反激光雷达，但康奈尔大学的研究人员似乎同意他的无激光雷达方法。康奈尔大学的研究人员在车辆挡风玻璃的两侧使用两个廉价的摄像头，他们发现他们可以以接近激光雷达的精度检测物体，并且在成本的一小部分。

研究人员发现，从鸟瞰图（而不是更传统的正面视图）分析捕获的图像，其准确性提高了三倍以上，使立体相机成为激光雷达的可行且低成本的替代品。”-克劳，史蒂夫。“研究人员支持特斯拉对自动驾驶汽车的非激光雷达方法 - 机器人报告”。机器人报告，2019 年，< https://www.therobotreport.com/researchers-back-teslas-non-lidar-approach-to-self-驾驶汽车/ >。

“到目前为止，在自动驾驶领域，汽车制造商和科技公司已经迷恋上了其他传感器。自动驾驶汽车目前正在使用称为激光雷达的摄像头和激光传感器。

相比之下，已经在量产车上使用了 20 年的雷达一直是用于障碍物检测的驾驶员辅助系统的主要部件，直到现在，它还没有被视为定位工具。也许它甚至被低估了。风险投资已流入基于激光雷达和摄像头的自动驾驶汽车解决方案；雷达一直被视为一种商品。

开发雷达传感系统的初创公司 Lunewave 的首席执行官 John Xin 说，这种看法很不幸，但它可能就应该如此。“在过去的 20 年里，雷达传感器并没有大量改变游戏规则的硬件技术。”

这正在改变。无论是像博世这样的全球供应商，还是像最近从麻省理工学院林肯实验室分拆出来的 Lunewave 和 WaveSense 这样的初创公司，都从雷达中汲取了新的创新，这种技术在二战期间首次得到广泛使用，并首次部署到生产中1999 年由供应商 Delphi 生产的汽车。

这三家公司正在重新思考雷达在移动性中的作用。以下是正在进行的技术进步的概要。”——Crowe, Steve。“研究人员支持特斯拉对自动驾驶汽车的非激光雷达方法——机器人报告”。机器人报告，2019 年，< https://www.therobotreport.com /researchers-back-teslas-non-lidar-approach-to-auto-driving-cars/ >。

商业应用

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技术镜子

维基百科可能是最好的起点：-

本文是雷达进步的一个例子：-

“描述了雷达距离计算程序，反映了当前对外部自然噪声源影响、大气吸收损失和正常大气折射效应的了解。距离方程以明确定义和易于评估的量表示. 给出了曲线和方程来评估通常不能通过直接测量知道的量. 一些惯例被提议用于一般雷达距离计算, 包括天线-噪声-温度曲线, 最小可检测信噪比 ( “能见度系数”）曲线和波涛汹涌的海面反射系数公式。噪声-温度表和距离计算工作表包含在附录中。——布莱克，拉蒙特五世。”IRE Transactions on Military Electronics 2 (1961): 154-164。

这里有一篇技术论文比较/对比雷达和激光雷达：-

（https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2000-01-0345/）

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一条途径是雷达和激光雷达之间的协同/混合系统：-

" .... 目前，航空光探测和测距 (LIDAR) 系统因此被首选用于探测和测距淹没在海中的物体。LIDAR 提供高速大区域覆盖，但它缺乏相干探测能力，这是一个缺点这严重限制了系统灵敏度和水下目标对比度。针对这个问题，本文详细介绍了 RADAR 和 LIDAR 技术在混合 LIDAR-RADAR 检测方案的构成中的融合。...“ – Mullen, Linda J., et人。“雷达技术在航空激光雷达系统中的应用，以增强浅水水下目标检测。” IEEE 微波理论和技术汇刊 43.9 (1995): 2370-2377。

在危及生命的地方，可以说需要备份/图层。冗余/备份（根据系统科学，与肾脏类似的“冗余”）在一个系统没有拾取使汽车从道路上掉下来的冰块的情况下非常有用。

来源、参考文献和进一步阅读：-

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