Макет автомобильного радара диапазона 77 ГГц

Введение. Автомобильные радары в настоящее время являются одним из основных средств обеспечения безопасности автомобильного движения. Их разработка сталкивается с целым рядом технических сложностей, связанных с изготовлением высокоточных печатных плат КВЧ-диапазона. Для ускорения и удешевления создания таких устройств целесообразно отладить алгоритмы обработки радиолокационной информации на макетных устройствах от производителей трансиверов миллиметрового диапазона. Однако параметры таких плат заранее неизвестны, а условия работы автомобильного радара ставят перед вторичной обработкой новые вызовы, поэтому проверка их работоспособности является актуальной задачей.
Цель работы. Оценка работоспособности макета автомобильного радара миллиметрового диапазона и тестирование алгоритмов вторичной обработки на макете автомобильного радара.
Материалы и методы. Использована оригинальная методика вторичной обработки радиолокационной информации с учетом ограничений на применение дополнительных источников данных о движении носителя радара.
Результаты. Проведена экспериментальная оценка работоспособности макета автомобильного радара диапазона 77 ГГц, проверка эффективности первичной обработки для класса целей "автомобиль" в миллиметровом диапазоне, предложены и апробированы оригинальные алгоритмы вторичной обработки радиолокационной информации.
Заключение. Полученные результаты показывают, что возможности макетной платы микросхемы-трансивера позволяют проводить апробацию алгоритмов вторичной обработки без создания собственного опытного образца автомобильного радара. Таким образом, время разработки может быть существенно уменьшено, а после создания собственного аппаратного решения у разработчиков есть образцовое изделие, что позволяет проводить проверки и настройки собственного продукта без использования крайне дорогого и редкого оборудования КВЧ-диапазона.

1. Automotive RADAR / H. Winner, S. Hakuli, F. Lotz, C. Singer // Handbook of Driver Assistance Systems. Basic Information, Components and Systems for Active Safety and Comfort. Springer, 2016. P. 325–430.

2. Белецкий Ю. С. Методы и алгоритмы контрастного обнаружения сигналов на фоне помех с априори неизвестными характеристиками. М.: Радиотехника, 2011. 436 c.

3. Richards M. A. Fundamentals of radar signal processing. Georgia Institute of Technology. New York: McGraw Hill, 2005. 539 p.

4. Schiementz M. Postprocessing Architecture for an Automotive Radar Network. Gettingen: Cuvillier Verlag, 2005. 192 p.

5. Eltrass A., Khalil M. Automotive radar system for multiple-vehicle detection and tracking in urban environments // IET Intelligent Transport System. 2018. Vol. 12, iss. 8. P. 783-792. doi: 10.1049/iet-its.2017.0370

6. Tracking vehicles using radar detections / J. Gunnarsson, L. Svensson, L. Danielsson, F. Bengtsson // Proc. of the IEEE Intelligent Vehicles Symp., Istanbul, Turkey, 13-15 June 2007. P. 296-302. doi: 10.1109/IVS.2007.4290130

7. A New Vehicle Motion Model for Improved Predictions and Situation Assessment / J. Sorstedt, L. Svensson, F. Sandblom, L. Hammarstrand // IEEE Trans. on Intelligent Transport. Syst. 2011. Vol. 12, iss. 4. P. 1209-1219. doi: 10.1109/TITS.2011.2160342

8. Кузьмин С. З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию. Киев: КВИЦ, 2000. 428 c.

9. Dickmanns E. D., Zapp A. A Curvature-based Scheme for Improving Road Vehicle Guidance by Computer Vision // Proc. SPIE 0727, Mobile Robots I, 25 Feb. 1987. P. 161–168. doi: 10.1117/12.937795

10. Schubert R., Richter E., Wanielik G. Comparison and evaluation of advanced motion models for vehicle tracking // IEEE 11 th Intern. Conf. on Information Fusion, Cologne, Germany, 2008. P. 1–6. doi: 10.1109/ICIF.2008.4632283

11. Mörbe M. Vehicle Dynamics Sensors for DAS // Handbook of Driver Assistance Systems. Basic Information, Components and Systems for Active Safety and Comfort. Springer, 2016. P. 279–302.

12. Techmer A. Real time motion analysis for monitoring the rear and lateral road // IEEE Intelligent Vehicles Symp. Parma, Italy, 14-17 June 2004. P. 704–709. doi: 10.1109/IVS.2004.1336470

13. Коновалов А. А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации. Ч. 1. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2013. 164 с.

14. Konstantinova P., Udarev A., Semerdjiev T. A study of a target tracking algorithm using global nearest neighbor approach // Proc. of the 4 th Intern. Conf. on Computer Systems and Technologies, CompSysTech’2003. 2003. P. 1-6. doi: 10.1145/973620.973668

15. Pilgrim R. A. Munkres' Assignment Algorithm Modified for Rectangular Matrices. URL: https://csclab.murraystate.edu/~bob.pilgrim/445/munkres.html (дата обращения 27.04.2021)