什么是4D成像雷达？

4D成像雷达是一种高分辨率远程传感器技术，相对于3D雷达具有显著的优势，特别是能够精准识别物体高度。这项技术对于某些2级和3级功能的高级驾驶辅助系统（ADAS）开发很重要，也是4级和5级自动驾驶车辆的重要推动因素。

传统雷达系统善于扫描水平面上的道路并识别物体的 “三个维度” ：距离、方向和相对速度（Doppler）。新型的4D成像雷达系统则增加了另一个维度：垂直信息。这些设备能够返回丰富的数据，因此被贴上 “成像雷达” 的标签；也就是说，凭借水平和垂直数据，雷达可以检测到许多不同的反射点，将这些反射点绘制出来，就形成一张图像。

在各种现实场景中，知道物体本身高度或者物体在道路上方的离地高度都是至关重要的。例如，当一辆卡车驶近桥下隧道时，4D雷达可以确定车辆是否可以安全通过，或者桥下是否有停放的车辆。

在自动驾驶场景中，驾驶员可能没把手放在方向盘上或者可能对驾驶环境不太警觉，此时4D雷达相对于3D雷达的优势在于，能够远距离识别道路中的物体并帮助车辆决定要采取的适当行动。它是道路上的障碍物还是悬挂的路标？是靠近护栏的骑行者还是道路变窄了？

此外，4D成像雷达更擅长识别道路轮廓和边界，并区分道路中的物体、低矮的路缘或混凝土接缝。在交通繁忙的情况下，它比3D雷达更善于识别多个物体。

工作原理

4D成像雷达系统有两个方面：数据收集和数据处理。

为了收集数据，典型的雷达系统会使用一组天线元件，每个元件都具有宽波束。然后，它们将这些宽波束通过数字化合成为一组窄波束，这个过程叫做 数字波束成形 ，以提高最终图像的分辨率。3D和4D雷达的区别在于这些天线元件的排列方式。3D雷达系统的天线是水平排列的，而4D雷达的天线是水平和垂直排列的。

雷达系统可以利用现有的方法将数据处理成行动依据的信息；安波福将这种更精确的数据发送给多域控制器（使用卫星架构），并应用机器学习技术精准地解读场景并建立环境模型。

安波福新一代FLR4前向雷达的距离分辨率和垂直视场分别是以前型号的两倍和三倍。安波福FLR4+是公司的第一款4D成像雷达，检测距离最远300米，通过机器学习支持真正的高度目标辨别。

但是，即使最先进的4D成像雷达也不能凭空运行。它是传感器集成系统的一部分，后者集成了各种传感技术的优势。该系统可以使用传感器融合将来自不同传感器的数据组合起来，形成车辆周围环境的连贯画面。