提高車輛安全性的主動波束控制相控陣雷達系統分析

提出了用于車載前方相控陣雷達系統的新型波束控制方法。由于雷達傳感器被認為是實現未來車輛先進安全功能的一個重要方法，因此開發了一個系統仿真環境，這個環境合并了所有相關的組件，并且能夠精確地計算所有相關影響參數。將一個通用的相控陣調頻連續波雷達安裝在車輛的前部并實現參數化。這種主動波束控制主要用于彎道情況下，為了展示這種控制的優越性，使用了與三維光線追蹤的聯合仿真。引入了用于控制天線特性的新方法，這種方法考慮了特殊工況，并且加入了預測增強功能。通過把雷達傳感器與轉向角進行耦合，控制其波束的方向，使波束始終跟著前方彎道上的車輛，因而檢測范圍明顯增加，給安全系統做出反應提供了更加充足的時間。針對整個交通場景展示出來的系統優越性，從動態角度進行總體分析之前應先從一種靜態的角度來分析整個系統性能，處理一些經過特殊挑選的時間點步長。分析和試驗結果顯示，系統能夠準確地識別車輛即將前進的方向，并能通過執行結構，準確地將雷達波束指向車輛將要行駛的區域，由于該算法具有計算量小的特點，因此能夠保證系統的實時性。

刊名：IEEE Transactions on Vehicular Technology（英）

刊期：2013年第11期

作者：M. Dudek et al

編譯：王也