0 前言

随着人工智能和自动驾驶技术的迅猛发展，智能驾驶汽车逐渐成为交通运输领域的研究焦点。借助先进的传感器、控制器和执行器等装置，实现对周围环境的感知、决策和控制，从而提高智能驾驶安全性和交通效率。在自动驾驶及ADAS功能中，毫米波雷达作为常用的感知层硬件，能显著降低行车事故的发生率。然而，雷达在安装过程中必然会有一定的误差，为了不影响目标检测的准确性，在安装雷达后必须对雷达进行标定，以消除安装及支架规格带来的误差。为此，本文详细介绍了一种车载4D毫米波雷达产线高效标定的工艺。

1 EOL标定

1.1 定义

EOL标定是整车下线前的一次校准，其核心是通过雷达参考点与靶标参考点（面）之间的空间位置关系来确定安装角度的偏差。实现方式是通过标定间对毫米波雷达静态测角。

1.2 坐标系

标定间的坐标系以车辆前轴中心的地面投影点为原点，遵循右手坐标系规则。X轴沿车辆行驶方向，Y轴垂直于行驶方向且平行于地面，Z轴则垂直向上。标定间靶标位置和设备的坐标均基于此坐标系，如图1所示。

图1 标定间坐标系

1.3 标定方案

在标定开始前，雷达已按照标准工艺预安装在车身上，且保险杠已经安装完毕。标定场内的角反器两侧包裹角锥型吸波材料，吸波材料墙大小可根据生产线实际工位情况调整，吸波材料阻隔工位其他强反射目标对标定结果的影响，故吸波材料铺设按照实际工况进行。角反器安装在垂直滑杆上，可根据不同车辆调整高度和水平位置。车辆进入标定场后，通过汽车摆正器调整车辆停放位置，使车辆纵向中心线与检测线的中心线重合。将车辆移入标定场指定位置，对车辆进行四轮定位，起动汽车摆正器工作，确保每辆车位置与预设位置一致，如图2所示。

图2 4D毫米波雷达场地标定方案

2 场地要求

2.1 靶标要求

前向毫米波雷达靶标通常使用金属平板，其平面作为参考基准。具体要求如下。

（1）金属标定板：平坦度<0.1mm，表面粗糙度<1.6μm。

（2）标靶中心与雷达中心在Z轴方向对齐，并且标靶底边离地高度≥3cm（优先保证）。

（3）标靶中心与雷达中心在Y轴方向对齐

（4）标靶与雷达之间距离b为1～2m。

（5）标靶背后的净空间距离c为≥1.2m。

（6）RCS:典型值0dBsm（以实测为准），误差<1dBsm。

（7）位置精度（重复定位精度）：X为±2mm，Y为±2mm，Z为±2mm。

（8）标定板大小：典型值长/高=1m×0.65m@D_mrr=2m，误差<10mm；D_mrr变化时见表1线性插值计算。

角雷达靶标通常采用角反射器，具体要求如下。

（1）金属角反：锥点尽可能尖锐。

（2）RCS:10dBsm±1dBsm。

（3）位置精度（重复定位精度）：Y为±0.5mm，Z为±1mm(X向固定)(D_srr=3m)或角反位置的不确定性造成角雷达标定Yaw向±0.01°误差。

（4）角反大小:角反口边长110mm，棱长78mm。

2.2 吸波屏风或墙要求

为了确保标定过程中不受其他物体的干扰，必须选择合适规格的吸波材料。建议采用EMERSON & CUMING 生产的吸波材料。

（1）吸波材料：入射/反射损耗>50dB，适用于76～77GHz频段。

（2）吸波材料墙/屏风的高度：

式中，l是雷达参考点距离金属结构的距离；hMRR是雷达参考点离地高度。

2.3 车辆及机械要求

产线EOL标定通过已知的车辆与标定物之间的相对位置关系，计算出传感器在车辆上的实际安装位置和角度。因此，对车辆定位（对中）精度有严格要求，在X、Y、Z三个方向定位精度为±2mm，对准精度≤±0.1°，定位（对中）时间≤2s。在执行静态标定程序期间，车辆符合以下条件。

（1）已经做好四轮定位。

（2）校准时，车辆制动并空载，稳定停在工位上。

（3）仅乘驾驶员1人。

（4）车辆胎压正常。

（5）校准前后车辆重心不允许有过大变动。

（6）运动机械部件运动到位后才能开启相应标定。①摆正器夹持车辆稳定后，才能进行后续相应传感器标定；②标定角反移动到设计位置时，才能进行相应传感器标定。

2.4 标定场地对正要求

对中系统通过推动轮胎以保证车辆同步对正。此时，车辆被视为刚体整体移动。车辆前轴中心与后轴中心连线偏离大地坐标系下理想对中线Yaw角误差不大于±0.03°，Pitch角误差不大于±0.03°。

2.5 标定精度

雷达在水平方位上的标定精度典型值为±0.1°，最大值±0.2°。在俯仰方位上的标定精度典型值为±0.2°，最大值±0.4°。

在雷达校准之前，反射板的法线与车辆行驶轴线（由非转向轮的前束角决定，和转向轮无关）的偏差值须保证在±0.15°范围内，包含水平方向及垂直方向，如图3所示。

图3 行驶轴线

3 标定流程

通过工控机给雷达发送标定指令，雷达进入自动标定模式，标定完毕返回标定状态，整个标定过程小于5s，若雷达标定成功，则将车辆移出标定场，下一辆车进入标定位置。若雷达标定失败或超时，则返回标定失败或标定超时字样，由人工进行干预调整并检查原因。如图4所示。

图4 标定顺序

上位机显示标定结果：①标定成功；②标定失败，原因为无法检测到目标；③标定失败，原因为安装偏差大于可标定值或者角反器未移动到位；④标定失败，原因为通信异常。

4 结语

本文详细介绍了4D毫米波雷达在生产线上的标定间设计、布置要求、标定流程以及故障排查方法，旨在为提高4D毫米波雷达的生产效率和产品质量提供一套系统化的解决方案。通过对标定间的精心设计与优化布置，确保了标定环境的一致性和稳定性，为雷达性能的精准评估奠定坚实的基础。标定流程的细化与标准化不仅提升了工作效率，还有效降低了人为误差，使得每一台出厂的4D毫米波雷达都能达到高标准的性能要求。

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