Cognitive Technologies представила первый промышленный 4D-радар

Интеграция Инфраструктура
мобильная версия

Cognitive Technologies представила первый промышленный прототип 4D-радара - Cognitive Imaging Radar для систем автономного управления наземным транспортом с наилучшими техническими характеристиками.

«На рынке беспилотных автомобилей до настоящего времени еще не было готового к серийному выпуску радара, который был бы способен в любую погоду не только определять координаты и скорость объектов дорожной сцены, но и их форму, как это делает видеокамера. Фактически, это третий глаз для беспилотника. Наш радар, благодаря уникальной технологии Cognitive super human level, имеет наилучшее разрешение на рынке, работает на любых скоростях. Точность детекции объектов на основе полученной с него информации составляет до 97,7% и в комплексе с видеокамерой гарантирует безопасность на дороге. Это революционное событие для всей отрасли automotive. Самое главное, что устройство имеет доступную стоимость и компактные размеры, что позволяет прямо сейчас начать его серийное производство», - сказала президент Cognitive Technologies Ольга Ускова.

Разработки в области создания 4D-радара нового поколения компания Cognitive Technologies начала четыре года назад. Для этого компания собрала группу из нескольких, наиболее продвинутых коллективов разработчиков в России в этой области.

Конструкция представленных на рынке обычных радаров предусматривает возможность работы лишь в одной, горизонтальной плоскости, что серьезно ограничивает возможности авторобота в «видении» дорожной ситуации.

Обычные радары позволяют определять расстояние до объектов дорожной сцены, траекторию их движения и скорость. Различать форму и тип объектов такой радар не умеет. Например, он практически не способен отличить автомобиль от пешехода или приближающийся мост от фуры. Он также не справляется с распознаванием наложенных друг на друга изображений, таких как человека, стоящего у забора или автомобиля.

Поэтому многие автопроизводители для получения необходимой информации о дорожной сцене в качестве одного из основных сенсоров, помимо видеокамер, вынуждены использовать лидары – сканирующие излучатели на базе лазеров, позволяющие определять помимо расстояния до объекта, его форму. Однако их физические характеристики существенно деградируют в условиях дождя, снега или пылевых облаков. Приборы сильно подвержены загрязнению и быстро выходят из строя. Кроме того, их стоимость во многих случаях бывает сопоставимой со стоимостью автомобиля. Все это исключает возможность их промышленного использования на данном этапе.

«Наше ноу-хау, суть технологии Cognitive super human level состоит в том, что мы смогли создать уникальную топологию антенной решетки, обеспечивающую вертикальное сканирование луча антенны без применения каких-либо механических элементов. Это позволяет достичь высоких показателей по разрешению, необходимому для оценки габаритных характеристик объекта. Кроме того, в отличие от обычных подходов к созданию 4D-радаров, которые декларируют многие исследовательские команды и стартапы, устройство Cognitive Technologies позволяет формировать четырехмерную карту дорожной сцены пространственные координаты - скорость за один цикл приема – передачи сигнала. Это дает возможность повысить частоту обновления данных и как следствие, определять параметры динамичных объектов и эффективно использовать энергетику радара, а также гарантирует низкую итоговую стоимость готового прибора. В этом и состояла наша главная задача – создать серийное устройство с совершенно новым функционалом, востребованное на мировом рынке автомобильных систем», - сказал руководитель проекта по разработке 4D- радара, к.т.н, Андрей Гельцер.

Cognitive Imagine Radar способен детектировать объекты на расстоянии до 180 - 200 м в диапазоне углов азимута более 90˚ - 100˚ и угла места до 15˚ - 20˚ (достижение больших размеров угла не целесообразно для практических задач). См. рис. 2 Его рабочая частота находится в диапазоне от 76 до 81 ГГц.

В 4D-радаре реализована технология SAR (Synthetic-aperture radar – используется для воссоздания окружающей обстановки), позволяющая с помощью радара и бортового компьютера автомобиля строить карту окружающей обстановки. Такая карта необходима автопилоту для понимания общей картины того где находится автомобиль, какие возможны сценарии выбора траекторий. Технология позволяет видеть в высоком качестве объекты, находящиеся на близком расстоянии к автороботу – обочину, выбоины на дороге, бордюры и т.п., что было известной проблемой для радаров предыдущего поколения, а также для проектов зарубежных разработчиков по созданию 4D-радаров, видеть и детектировать даже домашних животных, выделять потенциально опасные объекты на дороге и учитывать их при управлении беспилотником.

«Стоимость готового устройства не превысит нескольких сотен долларов. Наличие 4D радара в совокупности с видеокамерами и технологией Cognitive low level data fusion обработки данных, поступающих с сенсоров на нижнем уровне, позволяет нам достичь лучшего компьютерного зрения в мире. Более того, мы превзошли возможности человека по восприятию дорожной сцены. Наши тесты показали результаты, превосходящие требования наших заказчиков - автопроизводителей и компаний-Tier к системам такого класса – одна ошибка в кадре на 50 часов проезда», - сказала Ольга Ускова.

Компания Cognitive Technologies планирует, совместно с компаниями-разработчиками комплектующих, выйти на уровень производства 4D-радара 4 – 4.5 млн. изделий к 2022 году. Планируется начать продажи сразу в трех странах. У компании уже есть предзаказ от автопроизводителя на 200 тысяч штук.

«Подготовка к производству серийной модели 4D-радара – это настоящий прорыв в создании систем компьютерного зрения. Возможно, что впервые в мире будет представлен сенсор, позволяющий в любую погоду давать четырехмерную картину дорожной сцены. Очень важно, что разработка российских специалистов имеет доступную стоимость. Процесс разработки инновационных сенсоров в мире в последние годы шел по двум направлениям - создание дешевого и компактного лидара высокого разрешения, но пока это осталось только перспективой, и 4D-радара. Путь создания 4D-радара, благодаря Cognitive Technologies, оказался более коротким и удачным», - отметил д.т.н, профессор Владимир Тисленко, главный научный сотрудник лаборатории радионавигации НИИ Радиотехнических систем Томского университета систем управления и радиоэлектроники.