联系电话
人类对未来事物总有无限的联想,汽车是现代必不可少的交通工具,短短百年就穿梭在城市的大街小巷,随着科技的发展,汽车功能的不断开发,加上无数科幻影片小说带来的畅想,“智能汽车”的概念已提上白皮书。
根据2020年2月国家发改委印发的《智能汽车创新发展战略》,计划到2025年,实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。2035到2050年,中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。
智能汽车人机交互设计九大趋势关系图
2004年,太赫兹(THz,1012Hz)技术首次被美国提出,并且被列为“改变未来世界的十大技术”之一,一时间,全球学术界的专家将目光投向了这一名不见经传的技术。现在,十六年过去了,业界对太赫兹的认知逐渐加深,不少专家更加确信太赫兹将颠覆未来绝大多数行业。这种认知在智能汽车领域就有充分的体现,无论是未来的通信导航、AI智能驾驶技术、雷达、智能汽车传感器、车载移动式太赫兹综合安检系统等等,提供充分的技术保障。
太赫兹雷达是太赫兹波应用研究中最重要的研究方向之一。美国先后进行了0.2THz、1.56THz、0.6THz等高分辨率雷达实验,验证了太赫兹雷达的可行性,引发了各国投入到太赫兹雷达的研发中。
相比于常规雷达,太赫兹雷达具有频率高、带宽宽、波束窄的特点,使得太赫兹雷达不仅在军事目标预警探测上有领先优势,同时在安检反恐、车辆防撞、气象测云、生物医学等领域有非常广阔的前景。
应用一:车辆防撞
在现实驾车过程中,尤其是在下雨天道路湿滑或因雾霾能见度较低的高速公路上,特别容易发生连环相撞,在太赫兹雷达探索下可在自车与前车或障碍物之间存在潜在碰撞危险时,提醒驾驶员避免危险事故。相比于24 GHz和77 GHz的毫米波防撞报警雷达,太赫兹雷达在分辨率和小型化上更具优势。另外,拥有太赫兹通信网络的车辆能立即广播“碰撞事件”,从而提醒一定距离内的车辆,那么势必会起到预警作用,便于后续车辆获取信息改道行驶或者做出其他决定。
应用二:气象监测
太赫兹雷达可用于气象测云以支持暴雨台风等预警。相比于毫米波雷达,太赫兹雷达可更准确地提供云粒子特性,同时星载平台避免了太赫兹波近地面大气衰减严重问题,云遥感雷达正从94 GHz向200 GHz以上频段发展。长时间驾驶车辆,不可避免在跨市或跨省中遇到突发天气,影响驾驶者判断,太赫兹的高效率气象监测功能可做到及时提醒驾驶者气候环境变化。
应用三:无人驾驶
目前,实现汽车无人驾驶的三大主流传感器是光学摄像头、激光雷达与毫米波雷达。光学摄像头与激光雷达作为光学传感器,性能上存在覆盖距离近、恶劣天气工作受影响的缺点。毫米波雷达探测距离远、不受恶劣天气工作影响;但不能识别物体形状,且分辨率较低,主要用于避障。
太赫兹波与毫米波一样,不容易受天气和光线干扰。太赫兹汽车雷达相比光学摄像头与激光雷达,即使在恶劣天气下,性能也不会出现大幅度衰退;而功能与激光雷达类似(分辨率差一些),在某些应用场景中,可能会替代激光雷达。相比于传统的高频信号,太赫兹信号的波长短,对目标的材质和表面更加敏感。太赫兹雷达将是未来目标检测和识别的重要设备,未来可用于自动驾驶汽车的车载高分辨力成像雷达。
太赫兹雷达不仅仅用于智能汽车领域,在科研工作者的不断开发与合理预计下,有以下应用展望:
在空间或地面军事目标预警探测,可反导拦截,并搭载于飞艇或卫星用于对临近空间高超声速目标的探测;
利用微多普勒敏感优势,太赫兹雷达在在非接触式生命信号监测方面也具有非常广阔的前景,可以避免接触式检测设备的局限性,检测病人呼吸或心跳;
21世纪以来,以超材料、石墨烯、忆阻器等为代表的新材料新器件层出不穷,太赫兹雷达体制也会发生改变;
......
太赫兹技术作为一门新兴的科学被誉为21世纪影响人类未来的十大技术之一。太赫兹雷达技术的发展会在智能汽车领域掀起令人瞩目的新变化。而后无论在公共领域还是国际安全领域,都会展现出独特的风采。
联系电话