问题——智能驾驶迈向规模化应用,安全与可靠是底线。现实道路环境复杂多变,雨雪、沙尘、夜间及逆光等场景对感知系统提出更高要求。相较摄像头和激光雷达,毫米波雷达具备穿透能力强、全天候工作、成本可控等优势,是智能驾驶感知链路中的关键环节。但长期以来,国产毫米波雷达角度分辨率、多目标追踪精度诸上仍需提升,尤其在高速动态目标、密集交通流以及遮挡工况下,测角与测距误差容易放大,进而影响决策与控制的安全裕度。 原因——核心瓶颈集中在天线与系统耦合层面。业内普遍认为,毫米波雷达性能并非单一器件所能决定,天线波束形态、倾斜误差、工作带宽与车载芯片集成水平共同影响系统的最终表现。波束倾斜会导致回波方向判定偏差,带来测角误差累积;带宽受限则会影响分辨率与多目标分离能力。根据这些关键问题,西安电子科技大学机电工程学院对应的团队基于电子装备机电耦合基础理论,从机电耦合机理出发,对天线结构与波束控制开展长期攻关,在兼顾车规集成与实际道路工况适应性的前提下,优化天线方案与系统匹配关系。 影响——测角精度提升带来感知能力跃迁。该团队研发的高精度车载毫米波雷达天线,将方位角精度提升至0.1度,并把波束倾斜误差显著降低,实现对车辆、行人等目标更及时、更稳定的识别与跟踪。测角精度的提升意味着雷达对目标运动状态变化的响应更快、轨迹估计更稳,有助于在并线、转弯、切入等高风险场景中提高对动态目标的持续锁定能力。,天线作为雷达的关键“入口”,其性能提升将对整机在密集目标条件下的分辨率、抗干扰能力与鲁棒性产生带动效应,为智能驾驶系统的功能安全提供更扎实的感知基础。 对策——以产学研协同推动技术从论文走向应用。此次成果也折射出面向国家战略性新兴产业的协同创新路径:长安先导物质科学产业创新中心与西安电子科技大学共建未来能源(逐日工程)实验室,围绕新一代信息技术、未来能源等方向开展应用技术研究、成果转化与人才培养,为区域科技创新与产业化落地提供平台支撑。下一步,在工程化层面仍需围绕车规可靠性、批量一致性、成本控制与整车系统协同标定等环节开展验证,推动天线方案与车载芯片、算法链路深度适配;在产业层面则需强化标准化测试体系与道路场景数据库建设,形成从器件、系统到整车的闭环评估机制,缩短从实验室到量产装车的路径。 前景——从智能驾驶延伸至更广阔的智能装备生态。随着车路协同、智能交通管控以及低空经济等新业态加速发展,高可靠、可规模化的毫米波感知需求将持续增长。具备更高角度分辨率与更强动态追踪能力的车载雷达方案,有望在复杂气象条件下发挥稳定优势,提升道路交通运行效率与安全水平。同时,该类高精度天线技术在无人机、移动机器人等智能装备上也具备应用空间,特别是在夜间巡检、应急救援、风沙雨雪等环境中,对全天候感知需求更加迫切。可以预见,围绕毫米波雷达的器件创新、系统集成与算法协同将成为智能产业链竞争的关键变量之一。
毫米波雷达精度的突破展现了我国在智能驾驶领域的创新能力。从理论到应用的全链条突破,为我国智能汽车产业发展奠定了坚实基础。随着技术推广,国产智能驾驶系统的安全性和可靠性将更提升,助力我国向汽车强国迈进。