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從L4到L2+，從高調到求穩，智能駕駛正走向一條更加務實的“量產”路。人們不再大談特談那些不能落地的概念，反而主機廠、供應鏈，甚至是消費者，都越來越看重最終的落地與體驗。
一個明顯現象是，“性價比”受到了極大關注。比如眼下，4D毫米波成像雷達有了和激光雷達平分秋色的態勢，且價格又具備一定優勢，因而主機廠也不再執著扎堆激光雷達。這給了4D毫米波雷達更多機會。
自去年下半年以來，國內雷達廠商傳出4D毫米波雷達獲得定點的消息。蓋世汽車也獲悉，納瓦電子的4D毫米波雷達拿下了兩家主機廠的定點項目。不論從資本還是定點情況來看，4D毫米波雷達的風口都已經來了。
4D毫米波雷達：后來居上
相較傳統毫米波雷達，4D毫米波雷達在速度、距離和水平角的基礎上增加了俯仰角(高度)信息，角分辨率和精度可以更高，如此一來，便能夠準確識別通用障礙物，進而區分目標物體。
與激光雷達一樣，4D毫米波雷達也能夠生成目標物體的點云圖。正因如此，業內不乏有“4D毫米波雷達可以取激光雷達而代之”的觀點。“在L2向L4進階的過程中，高性能的4D毫米波雷達能夠覆蓋一部分32線、64線激光雷達的作用。”納瓦電子執行總裁李建林如是說。
由于4D毫米波雷達繼承了傳統雷達的全天候、不受天氣影響等特性，在某些應用中，其性能表現要優于激光雷達，體積也可以做到更加輕量化。但李建林也指出，更高級別的智能駕駛系統，其本身需要多傳感器的融合感知。
這和NXP的觀點不謀而合。對于L3及以上智能駕駛功能的實現，攝像頭、毫米波雷達和激光雷達并不存在“誰替代誰”的關系，三者之間更多是相互補充，相互冗余，相互配合，從而確保最高的駕駛安全性。
不可否認的是，未來4D毫米波雷達的性能將越來越逼近激光雷達。一方面，通過前端射頻芯片MMIC級聯創造更多的天線虛擬通道，提供點云數據的能力增強，識別物體的能力就會更加精準；另一方面，行業正試圖從天線領域找到進一步提高分辨率的辦法。
要知道，4D毫米波雷達的分辨率歸根究底取決于天線孔徑，也就是天線接收或發射信號的有效面積大小。近年來，隨著新的雷達方法論的出現，一些研究機構開始嘗試利用數學或信號處理技術，在維持雷達體積不變的前提下，突破天線孔徑的限制。
不過，李建林直言，“作為一個車用部件，雷達體積不能無限擴大，雷達體積過大就會給安裝帶來麻煩。”如何更合理且可行地提高雷達分辨率，是行業的一個重要課題。基于此，納瓦電子推出了“3D空氣波導天線”的解決方案。
和3D光刻(可直接光刻3D堆疊芯片)的方法有些類似，3D空氣波導天線利用三維空間提升射頻前端虛擬通道的孔徑，可以達到增強分辨率的目的。這既滿足了4D毫米波雷達對小型化的設計要求，又從根本上提高了雷達自身的分辨率。
同時基于空氣介質，該技術可以提供更小的插入損耗。
從具體產品來看，NOVA77G-4D-S和NOVA77G-4D-IR車規級雷達有6T8R雙級聯和12T16R四級聯兩種架構，可以覆蓋角雷達和前向雷達，最遠探測距離320米，角度分辨率在1.6°以內，測距精度0.1m。同時其點云輸出等效多線激光雷達，可識別180米外10cm高的類易拉罐等靜止物體。
可以這樣說，納瓦電子取得今天這樣一份成績，絕不是一蹴而就的。
成立于2013年的納瓦，2015年便成立了智能駕駛毫米波雷達研發中心，并先后推出多款角雷達和前向雷達量產產品，還布局了面向L2級以上高階智能駕駛應用的4D毫米波雷達。基于NXP、TI、加特蘭三大芯片平臺，納瓦電子已和多家主機廠達成合作。
國產超越的“種子選手”
相比傳統毫米波雷達領域對“ABCD”(奧托立夫Autoliv、博世Bosch、大陸Continental、德爾福Delphi)的追趕與替代，在4D毫米波雷達領域，大家談及更多的是國產超越。
得益于國內智能駕駛產業快速發展，毫米波雷達技術的迭代與升級按下加速鍵。而高階智能駕駛滲透率的不斷提高，勢必將催生大量的雷達需求。這其中，4D毫米波雷達尚處于起步階段，本土廠商要想搶跑超越，并非沒有可能。
但李建林認為，這個“超越”并不意味著外資(品牌)做不出來，或是外資不行了。而是本土廠商在產品性能、產品推出時間以及供應鏈成本等方面，會比在中國市場的外資同行更有優勢。
這個優勢，是技術上高了一點，時間上快個兩三年，供應鏈成本的集約度比對方更高一些。因此它不是單純的某一維度超越，更多代表了一個綜合性超越。也是因為這個原因，國內頭部的毫米波雷達廠商紛紛殺入4D毫米波雷達賽道，以圖更多的增長機會。
如果把角雷達看作是小學階段，國內已有多家廠商具備了可以規模交付的能力；而前向雷達相當于中學階段，角雷達做不好，要想把前向雷達做好是不可能的。按照同樣的邏輯，如果前向雷達沒有做好，在4D毫米波雷達的設計研發當中必定會遇到更多困難。
李建林強調稱，不管是“ABCD”，還是其他任何一家雷達廠商，都得一步一步向上進階。“國內具備4D毫米波雷達量產能力的企業并不多。我們跑在前面的，要比同行先了2~3年。”
當然要實現國產超越，不僅要從技術上突圍，還要在前瞻性理念上保持先進，讓外資成為跟隨者。這里就不得不提到納瓦提出的“4D雷達域系統”的概念。
簡單理解，隨著3R的智駕系統開始向單車5R的標配方向發展，4D毫米波雷達勢必將加快上車。當4D毫米波雷達前端生成的點云數據多了，后端所需的處理能力就要增強。這時，高算力的4D雷達就可以作為管理雷達，對車上其他4顆毫米波雷達進行統籌管理。
過去，毫米波雷達都是各自為政，最多做到兩兩融合，這對既要管理智駕系統又要負責各傳感器融合的域控器來說，有著較高的門檻要求。而基于域系統，4D毫米波雷達可以對多顆雷達的點云數據進行預處理，進而與視覺、激光雷達形成更好地融合，最終實現360°全車感知。
更重要的是，各類傳感器數據只有深度融合，才能有效解決長尾難題。就像輕舟智航CEO于騫說的那樣，L4 智能駕駛最難實現的部分，在于最后1%的“corner case”。這其實也是現階段前融合感知面臨的一項任務挑戰。
做“好雷達”需先修煉內功
盡管如此，要真正做好一款4D毫米波雷達并不是一件容易的事。
在李建林看來，雷達是一個系統，它所反映的都是系統級問題。具體的設計挑戰，最終要回到天線設計、波形設計、雷達算法的本質上。
而要說最難的地方，莫過于獲得穩定且可靠的雷達信號。雷達信號是僅次于射頻前端、后端算法的第三個雷達“大件兒”，是指通過嵌入不同的信號處理算法，提取從前端采集到的中頻信號，獲得所需的目標信息。
換句話說，如果得不到可靠的雷達信號，就無從談起高質量點云數據，以及后續的聚類跟蹤和目標分類等。作為微波雷達行業的一員老兵，李建林直言，這對納瓦來說并不復雜。納瓦電子對于雷達信號的處理實際上已經非常成熟。
“如果廠商對雷達有著深刻理解，又是從事過微波通信的，坦率說，難點其實在于工程化。也就是一代一代做迭代，一代一代解決bug。往往工程化的時間越久，迭代越多，雷達的質量也會更好一些。”他補充說。
除了技術和經驗的多年沉淀，納瓦電子在雷達的生產制造上，同樣是絲毫不懈怠。“4D毫米波雷達的生產制造更加復雜，所以要在測試校準上下更多功夫，才能得到更好的一次性直通率。”李建林透露，目前納瓦4D毫米波雷達的一次性直通率接近98%，屬于業內較高水準。
所謂的“一次性直通率”，是指雷達從加工到組裝成品一次性標定通過的比率，直接決定了產品的穩定性、可靠性和成本的高低。尤其對一款車規級雷達來說，規模量產的一致性十分重要。另外，雷達在出貨前，還要通過震動、老化等全面的檢測。
據悉，為了確保萬無一失，納瓦電子會加強出貨前的檢測，甚至二次全檢。
截至目前，納瓦電子位于上海嘉定江橋的生產制造中心已進入大規模生產階段，兩條全自動化毫米波雷達生產線，配備了ERP、MES系統，年產能108萬臺，總年產值可達4億元以上。
未來，納瓦電子將踐行“雙中心”戰略，在上海和安徽兩地同步提升雷達產能，最終建設完成1800萬的年產能目標，這個數字有望覆蓋300萬輛以上的車用需求。預計在明年，納瓦新的產線將迎來大規模投產。
寫在最后
市場研究機構Yole Développement預測，全球毫米波雷達市場將從2022年的18億美元，增加到2025年的30億美元。而中國智能駕駛技術先于全球，勢必會迎來最殘酷的賽事。
“納瓦必須鎖住整個4D毫米波雷達市場30%左右的占有率。”作為國內頭部毫米波雷達企業，納瓦電子致力于成為本土TOP1。一如在采訪過程中，李建林始終強調的“機會是留給有準備的人”。只有那些擁有足夠技術儲備和沉淀的公司，才能從容應對如今這個快速變化的市場環境。行業內卷加劇，唯有不停奔跑。
浙公網安備 33010602000006號
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