提高车辆安全性的主动波束控制相控阵雷达系统分析

提出了用于车载前方相控阵雷达系统的新型波束控制方法。由于雷达传感器被认为是实现未来车辆先进安全功能的一个重要方法，因此开发了一个系统仿真环境，这个环境合并了所有相关的组件，并且能够精确地计算所有相关影响参数。将一个通用的相控阵调频连续波雷达安装在车辆的前部并实现参数化。这种主动波束控制主要用于弯道情况下，为了展示这种控制的优越性，使用了与三维光线追踪的联合仿真。引入了用于控制天线特性的新方法，这种方法考虑了特殊工况，并且加入了预测增强功能。通过把雷达传感器与转向角进行耦合，控制其波束的方向，使波束始终跟着前方弯道上的车辆，因而检测范围明显增加，给安全系统做出反应提供了更加充足的时间。针对整个交通场景展示出来的系统优越性，从动态角度进行总体分析之前应先从一种静态的角度来分析整个系统性能，处理一些经过特殊挑选的时间点步长。分析和试验结果显示，系统能够准确地识别车辆即将前进的方向，并能通过执行结构，准确地将雷达波束指向车辆将要行驶的区域，由于该算法具有计算量小的特点，因此能够保证系统的实时性。

刊名：IEEE Transactions on Vehicular Technology（英）

刊期：2013年第11期

作者：M. Dudek et al

编译：王也