江军安：0.5度以内的4D成像雷达有望替代激光雷达

编者按 | 11月16日，由搜狐汽车与搜狐科技联合主办的第五届(2024)中国汽车与出行未来论坛在羊城举办。本届论坛以“抢先机”为主题，聚焦产业变革下汽车全产业链如何共同应对与协作的关键议题，旨在通过构建汽车价值链和出行生态，为企业打造相互融合促进的平台，共同赢得未来的发展空间。

会上，行易道合伙人、总裁江军安发表题为“小于0.5度：4D毫米波成像雷达助力AEB和高阶智能驾驶”的主题演讲。江军安表示，相比于激光雷达在SLAM（路径规划）和补盲上的核心功能，4D毫米波雷达在L1、L2及以上的AEB系统中的作用可能更让人放心：其具有迅速接近激光雷达分辨力的水平和俯仰角度分辨能力，更强的环境适应能力（全天候全天时工作），同时其成本远远低于激光雷达，生命周期也得到了车规级长时间的验证，量产供应前景光明。

行易道合伙人、总裁 江军安

以下为演讲实录（经编辑整理）：

大家好，我是江军安。我本科是学微电子的，在芯片行业工作了20年，从事生产工艺、质量、销售、战略合作、战略并购、投融资等相关工作。2018年全职加入行易道科技，担任合伙人&总裁。

今天给大家分三段汇报行易道科技在车载毫米波雷达方面的最新进展。第一部分是介绍行易道公司和目标市场，第二部分是3D雷达技术的追赶，第三部分是4D成像技术的超越式发展。

我们先看看欧洲的市场调研公司YOLE对于车载毫米波雷达的市场分析，他们看到有一个大趋势，从2022年全球接近500亿人民币的规模迅速增长一倍，到2028年的1000亿元人民币。

其中，2022年70~80%都是3D雷达，去年是50多亿美金的规模（占到接近80%），到28年只剩下20多亿美元（大部分前向雷达被4D和4D成像替代；一部分角雷达也有4D化的趋势）。

而4D和4D成像雷达加起来在2022年只有十几个百分点，2028年激增到80% ，4D雷达的年增长速度超过40%（经与分析师核实，这里的4D雷达指的是带测高但不带成像的4D雷达）。

如图所示，这个紫色球成长得最快，是4D成像雷达，这里的4D成像雷达指的是能够做高密度、便于视觉融合的雷达。这两个部分是未来五年成长最快的，即到2028年黄色球和紫色球所代表的4D雷达与4D成像雷达会占到全球1千亿人民币规模的车载毫米波雷达的78%， 年增长超过了60%。

为什么4D和4D成像雷达那么火？下面这两个视频很有代表性：右边这个是超宽的车，后车没有识别其拖车的轮廓发生了车祸。左边是2022年初的一个车祸现场，前车侧翻（成为静止的障碍物），本车没有及时触发AEB，发生了惨烈车祸。

最近，在11月14号又有个头部品牌的车几乎重复了以上事故：后车把前面的侧翻静止的车撞了。这种场景下前方的静止目标不太容易被目前的3D雷达所识别，视觉参与的AEB系统并未及时识别并采取刹车动作。

其本质原因是，我们目前很多的3D雷达是不带有准确的测高信息，对于本车前方的静止危险目标没能识别预警（基础版本可以高程分类，用于将前方危险的静止物体和不危险的静止物体区别开来，降低误报率和虚报率）。

这种3D前向雷达不对静止目标报警的现象还很普遍。今年夏天我们拿到了一个客户定点，是国际某知名大客车的前向AEB项目。测试的时候，众多的雷达公司都参加了，我们在客户现场得到的情况印证了这个判断。

首先，客户给我们工程师的反馈是别人家的雷达在测的时候上位机屏幕特别干净（信号点少），你们家的雷达显示特别多的点、比较杂。其实我们的前向3D雷达具备高程分类能力，把前方的静止强反射目标也都上报到上位机里，与危险目标进行了区分。

但是很多友商因为雷达不具备高程分类能力，为了避免误报警，直接就把静止目标的信号给滤除掉了。除掉所有静止目标，所以上位机界面干净了，但是在真正有静止的危险目标出现时，有可能就像上面的撞车事故中那样，危险目标也直接被滤掉。

我们的工程师做了解释，同时把静止目标滤除掉及打开，为客户做了对比测试。后来工程师把车开上高速路后，客户看出问题来了，主动说：你们还是把静止目标都打开，因为太危险了，如果这些目标都不报的话会出问题。

背后的原因是什么？因为传统的3D雷达不带测高，这种情况下前方的静止目标都来汇报它的危险情况来触发刹车，这就像在北京的三环上经常碰到井盖却有可能被识别为危险物体。

我们的策略是，4D雷达出来之前，我们用2021年就量产的第二代3D前向雷达来做，对应前方的情况就需要把4D高度汇报出来。我们采取了一个特殊方式叫做高程分类，利用非常有限的天线资源来实现有限高度的测量。

我们的3D雷达不带高度分辨率但是带高程分类，对前方静止目标的检测经过训练学习，可以把一些常规的、不危险的目标定义为“不危险的静止目标”，而那些异常的目标则带有明显的高度风险。 这样，不危险的静止目标与危险的静止目标可以被区分汇报上来， 而不是一股脑都滤除。

4D雷达进入市场的第一要有高度测量（也叫俯仰角），才叫4D。第二个是因为4D雷达带来了更多的天线和算法结合的提升，可以给用户更高的角度分辨能力。

简单介绍一下行易道的背景，我们的创始人是赵捷博士，原来是中科院电子所的雷达系统专家。在离开电子所之后，于2014年创建了行易道，公司总部在北京亦庄。在江苏和北京各有一个生产基地。

公司的技术积累主要是毫米波雷达的新算法、天线技术、车载和成像雷达技术。我们在感知和系统成像理论有重要突破，开发的4D成像雷达项目在2020年得到了北京科委的支持，今年通过了验收；另外，本月初完成了科技部重点攻关项目的终审答辩（下一代超高精度4D成像雷达）。行易道的产品主要服务于汽车智能驾驶，也覆盖了智能交通领域。

行易道在前9年时间主要实现了两个阶段性的小目标：第一个是围绕3D车载雷达在产品化和商业化方面持续耕耘，成为一个合格的、获得国际客户认可的雷达供应商。在汽车行业里尤其是前向雷达（也叫主雷达）领域这是难度比较高的一件事情。 这在2021年量产出口韩国和东南亚之后，基本行就实现了。

第二个阶段是2020年开始，行易道科技4D成像雷达和SAR成像雷达的技术逐渐积累到了一定的阶段、有了产品以后，这时我们的技术亮点包括压缩感知的成像算法和车载SAR技术， 已经可以为车厂客户提供有技术领先性的产品和解决方案， 并且在关键指标，如角度分辨率方面实现了技术超越。

目前行易道服务的客户主要是某国际头部客车公司、国内前十名的乘用车和商用车头部企业和智能驾驶系统开发商如所托瑞安、中科慧眼等。国外我们有越南的Vinfast，韩国ERAE和 DIGEN等。

关于市场发展，国内的角雷达本地化推广的比较早一些，因为角雷达不带刹车，定义是被动安全传感器，责任要低一些。而前向雷达是主动安全传感器，国内主机厂在采购主动安全传感器时会更谨慎一些，会更多等待这些国产雷达被别人证明再采用。

从2015年开始，行易道的定位就是成为以主动安全的前向雷达为主产品的国际供应商，这可能跟很多的友商（先做角雷达）相比，有一点错峰出行。我们当时的判断是说国内的内卷其实一直就有；而且车厂会特别善于让国内的供应商实现国产替代，这样进口的产品也会降价。

我们做了一些市场调研，认为如果要规避“年降”和内卷压力的话，必然要找另外的出路，这个出路在哪里？我们认为出路在海外。行易道从2015年开始定义自己为国际化的公司，要服务全球的客户。

服务国际客户的好处一方面在于如果技术过硬可以做到足够好的响应的话，不会陷进囚徒困境里面变得不想降价也不行。但这个路线的挑战也不难想象：没有完整的IP和质量管理体系，产品性能如果做不到突出的话，出海无异于痴人说梦。

我们在2018年推出的第一代前向雷达并支持AEB，当时这款雷达的角分辨率是水平6度，当时填补了国产的空白，追赶上国际上大概3年前的水准。这一代雷达出货不是特别多，但是它承载了特别重要任务，我们拿产品给到客户手上并收集客户的真实反馈，去进一步改进。用户的反馈为我们持续研发积累了宝贵的数据。

2021年量产了第二代前向雷达实现了水平3度的角分辨能力，第二代雷达也许可以叫做3.5D 或者3D plus， 因为它具备了一定的高程分类，对于前向AEB有更好的保障，基本跟上了国际领先的对手同年量产的主打产品性能。

今年即将要量产的是4D成像第三代前向雷达，这是一个4D成像的两片级联的产品，两片级联的6T8R方案，引入稀疏阵列天线设计和压缩感知超分辨算法，可以做到水平0.6°×俯仰0.8°的角分辨率水平， 并且实现了每秒20000点云成像。

我们同时还布局了一个单片SOC的4D入门级的雷达，不带密集点云成像，成本要低一些，可以做到水平2°×俯仰4°的角分辨率水平。对于AEB用户场景是性价比很高的解决方案。

虽然没有客户给我们提出来做0.1度，但是我们的目标是用4D毫米波成像雷达来替代激光雷达在L2++和L3以上的场景里的应用。目前行易道的小于0.3度的产品仿真已经完成，计划在2025年量产。

目前行易道的第二代3D前向雷达已经在韩国、越南、中国三个地方已经有十万量级的出货量，支持了AHB、AEB、ACC这些功能。它跟国际友商之间对比，我们的工作距离达到230米。和采埃孚、博世、大陆的同代产品对比，我们的差异化在于保持了方位角的3°分辨能力和俯仰角高程分类。

我们对标的最核心的对手是大陆的408这款产品，在标称参数和实测参数做过详细对标。我们在距离和角度分辨率以及精度方面有一定的差异化优势。

我们的这款3D雷达带有高程分类，可帮助我们对高处目标、危险目标、可过滤地面目标进行分类，大大降低误报的概率，更适合AEB的使用。目前出货有两年半的时间，在国内的话已经覆盖了中国的半边国土。

4D雷达面临很多的挑战，包括成本、功率的约束以及角分辨率和测高维度的要求。如何在11×11厘米的小盒子里、一千人民币售价的预算要求里面实现小于一度的水平和俯仰角双向的角分辨能力？传统的方式是堆硬件（加天线通道数）方式。

行易道采取的方式是用6T8R 的两片射频级联，加上了独创的稀疏信号技术和稀疏阵列天线设计，基本上赶超了目前国际对手的四片级联的性能。这样的布局也积极响应了车厂提出的“如何实现低成本即实现高分辨率测量的传感器”的要求。

我们技术积累的优势在信号处理和编码方式，天线方面都有比较多的储备。下图左边是我们通过北京市科委项目验收时的一些成果，右边是与中科院空天院共同发表的论文，这篇论文是在去年12月份发表的。

这篇论文发表的目的是在告诉全球的科研和产业界同行，我们率先实现了小于一度的车载毫米波雷达的超分辨算法的工程化，也期待更多的产业链伙伴来进行产业链上的协同。

行易道是第一家做成稀疏信号技术车载雷达应用并获得工程化量产化的企业。今年赵博士和一些院所共同去申请了国家科技部的重点攻关项目，即下一代的4D成像雷达，要挑战0.1度的角分辨能力。

目前行易道有两种4D雷达，一种是4D前向雷达，它的定位就是做AEB而不需要做成像（及图像级别融合）。这款4D雷达明年上半年将实现量产，因为这款雷达在硬件方面采用了SOC单片方案，所以价格不会比现在的3D雷达贵太多。

对于急于提升AEB系统性能， 但是预算有限且不着急投入资源开发图像级别的融合的团队，这个4D雷达比较凸显诚意。因为它带高度信息。前方静止目标的识别能力不需要跟视觉做完整融合，更完整的视觉融合基于高密度点源的成像雷达可以慢慢来。

另一个产品是今年年底量产的两片级联的4D成像雷达：0.6度×0.8度的分辨率， 提供20000点云每秒。对于有预算且有实力挑战高阶智能驾驶甚至自动驾驶系统的图像及融合的客户来说比较实用。

跟友商的对比分析看出：行易道入门级的单片4D雷达的，对标的国际友商选择了C公司，它的方位角分辨率是2.5度，俯仰向是5度，我们理解它是单片4T4R的方案。行易道的方位角分辨率是2度，俯仰向是4度，同样4T4R， 我们性能暂时领先。

4D成像雷达对标的如下四家公司，我们的两片级联的4D成像雷达，目前方位向是0.6度，俯仰向是0.8度的角分辨能力。超过了国际对手的1度~1.5度的水平。我们实现了两万点云的成像后，客户可以用它来做更多的L2++以上的功能，包括目标识别、轮廓描绘等功能。同时更激进的做法是用4D雷达在一台车上实现路径规划。

行易道有两款角雷达的新产品，一个是4D的角雷达，达到2×4度的角分辨能力，明年的一季度可以量产。另一个是合成孔径和常规角雷达两个功能合一的产品，能够协助客户做好NOA和自动泊车。

我们目标是希望能够做更好的更精密的传感器，当角分辨能力接近或者小于0.5度，我们相信4D雷达必然可以用来服务更高端的智能驾驶或者自动驾驶系统，希望能够把激光雷达曾经帮助车厂开发的一些先进功都能够逐步实现。

我的分享就到这里，谢谢大家！