2019年是毫米波風生水起的一年，也是毫米波名聲大噪的一年。毫米波應用范圍廣泛，如毫米波雷達、毫米波天線等。而本文，將向大家介紹毫米波雷達，主要內容包括：毫米波雷達原理、毫米波雷達主要特點、毫米波雷達優勢以及毫米波雷達應用等。

毫米波雷達原理

毫米波雷達作用于安防是最近新興的技術，原理是電磁波由發射機通過雷達天線發射，遇到障礙物反射，再由接收機接收。根據收發之間的時間差測得目標的位置數據。在特大暴雨時，雷達性能會降低，減少其監測范圍。總而言之，上述防護系統備有優缺點，沒有哪一套系統能夠獨立解決全部問題。

毫米波雷達主要特點

毫米波雷達優勢

市場需求能夠促進技術發展。為了彌補上述系統的不足，毫米波雷達逐漸走進安防領域。隨看技術的進步，器件成本的下降，原本用于軍事領域的毫米波雷達用于安防已不是問題。

新型毫米波安防雷達采FMCW技術，實現了對監測區內空間無任何間斷全程覆蓋，具有體積小、重量輕、可靠性高以及距離盲區小、無速度盲點、高距離分辨力、良好的抗干擾性能等優點。與紅外對射系統相比，安防雷達提供的是一個具有一定高度和厚度的連續的毫米波雷達墻，沒有鉆越和跳越的可能。與線纜型系統相比，安防雷達不僅能對侵入目標進行定位，而且可以獲取監控場景內移動物體的速度、方向、距離、角度信息， 24小時無間隙監空。與具有同步變焦激光補光燈的高速球型攝像機配合，可以實現目標跟蹤，不僅可以立即定位入侵點位，而且能夠獲得很好的圖像信息，便于安保人員做出快速響應，從而避免事故發生。

毫米波雷達的優勢在于，單臺雷達可以實現 360 ”區域覆蓋，任何具有一定表面積的物體進入雷達防護區域，都能夠被探測到，目前毫米波雷達探測范圍可達 3Km 統，優勢明顯。并可以自由劃分防區，實現提前預警的目的。用于油庫、油田、碼頭等擁有較大場地的企業安防系統，優勢明顯。

毫米波雷達應用場景

①導彈制導：毫米波雷達的主要用途之一是戰術導彈的末段制導。毫米波導引頭具有體積小、電壓低和全固態等特點，能滿足彈載環境要求。當工作頻率選在35吉赫或94吉赫時，天線口徑一般為10～20厘米。此外，毫米波雷達還用于波束制導系統，作為對近程導彈的控制。

②目標監視和截獲：毫米波雷達適用于近程、高分辨力的目標監視和目標截獲，用于對低空飛行目標、地面目標和外空目標進行監測。

③炮火控制和跟蹤：毫米波雷達可用于對低空目標的炮火控制和跟蹤，已研制成94吉赫的單脈沖跟蹤雷達。

④雷達測量：高分辨力和高精度的毫米波雷達可用于測量目標與雜波特性。這種雷達一般有多個工作頻率、多種接收和發射極化形式和可變的信號波形。目標的雷達截面積測量采用頻率比例的方法。利用毫米波雷達，對于按比例縮小了的目標模型進行測量，可得到在較低頻率上的雷達目標截面積。此外，毫米波雷達在地形跟蹤、導彈引信、船用導航等方面也有應用。

毫米波雷達的兩個應用

1、汽車

由于毫米波雷達的距離遠、可靠性高、不受光線、塵埃影響，相比攝像頭，它距離150米以上的特性遠遠勝出。相比激光，1000塊左右的價格也是大大勝出。所以現在仍然是主流技術。

激光雷達在拼命的技術革新，想把價格降下來。由于技術和價格的迅速普及，原來只有50萬以上的車才有的毫米波雷達，現在十幾萬的車上也慢慢開始裝了，而且，telsa這樣ADAS領導者，也開始從汽車雷達廠商挖技術主管，并且在九月份開始裝配到它的電動車上了。可以看出來，毫米波雷達在汽車上的應用還是主流技術。

2、無人機

我們常講，汽車和無人機其實是很像的：高速移動，安全第一。

高速，必然要求，探測距離足夠遠。安全，必然要求檢測方法的魯棒性，和受環境影響小。

當然在某些應用里，無人機的環境比汽車也要復雜一點。

毫米波雷達在軍事有人機、無人機早已大規模應用。

其在無人機的第一個應用，也是目前市場最大的，是植保無人機的定高應用。

我們知道gps和氣壓計測的是海拔高度，而植保時，我們希望無人機在作物上方固定的高度飛行，無論地面和植被是否起伏。這個也叫仿地飛行。這種應用有很多的解決方案，比如我們說的超聲、激光、紅外、雙目等等。但是由于植保環境大多很差，有很大的灰塵，還有水霧，那么超聲和基于光學的都會受到很大干擾。

目前來看，基于毫米波雷達的高度計，表現是最穩定的，首先他能穿透塵埃水霧，另外也基本不受什么干擾。基于波束，而不是點反射，高度恰恰反映植被葉片高度。

無人機方面第二個應用就是避障。

這個同樣是一個多種傳感器爭奪的戰場。但是我們講毫米波雷達有不受光線影響、作用距離有非常大、可靠等優勢，而這些優勢在軍事有人機、汽車、無人機方面都被證明。

當然，雷達的分辨力確實較低。但是我們講過，由于陣列天線的優勢，其實這個是可以有很大提高的，有3-5度的分辨力是有可能的。在美國這個避障比賽里，我們用毫米波雷達是得了第一的。所以請大家也有信心。這里有一個對比圖，大家可以看一看。

所以我們說毫米波雷達是有很大的調整空間的，比如波束寬度、作用距離、價格等。我們相信毫米波雷達在無人機測高、避障上優勢很明顯，但也有需要光學來補充的地方。因此，我們提出這樣一個架構，使用毫米波雷達進行360度避障，和高度測量。

當然這樣的架構下，也需要更強的飛控處理平臺和技術。