雷達系統
關注創建者：Ansys中國 創建時間：2022-02-18
雷達系統的視頻教程
HFSS技術突破與應用場景更新——雷達天線與系統
會議簡介： 此次會議講解HFSS在雷達天線與系統行業的某些典型應用場景下的突破性技術，比如基于3D Component技術實現更靈活更快速的大型陣列天線仿真，最新的網格融合技術大幅提升復雜跨尺度問題的網格剖分效率，應用場路協同仿真技術更準確評估射頻電路和天線的系統性能，以及對雷達天線罩問題進行多物理場仿真分析等，這些更新的仿真技術能解決傳統設計過程中面臨的巨大挑戰，幫助用戶更高效完成創新性產品研發
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面向航空航天與國防工業的電子系統設計網絡研討會系列
Altair 雷達和無線電系統覆蓋范圍優化 內容大綱： 1. WRAP 基本功能介紹： 2. 雷達覆蓋 3. 無線覆蓋 4. 基本應用操作（雷達覆蓋及干擾機影響、虛擬飛行測試） 講師：焦金龍 – Altair 高級技術經理 15年以上電磁仿真的工程應用經驗；專業與研究方向：電磁兼容、天線設計、天線罩及多物理場、計算電磁學與電波傳播等。 七.
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Ansys面向感知系統的仿真驗證技術
Ansys 基于物理的傳感器仿真可以實現高精度攝像頭，激光雷達和毫米波雷達實時仿真，幫助用戶加速高等級自動駕駛功能開發需求。 講師簡介： 周錚，Ansys系統事業部光學產品高級應用工程師，熟悉自動駕駛行業攝像頭和激光雷達的系統性應用。目前負責Ansys自動駕駛業務開發和仿真技術咨詢工作，對Ansys自動駕駛平臺產品和方案應用有全面的了解。
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雷達系統的實例教程
汽車自動駕駛系統通常可分為感知層、決策層、執行層，以激光雷達、攝像頭為代表的傳感器是自動駕駛感知層不可或缺的組成部分，但在傳感器整車集成方面，主機廠卻面臨著幾大痛點：
· 固定且外凸的激光雷達會給造型的美觀程度以及整車空氣動力學設計帶來很大的挑戰
· 復雜惡劣天氣環境下，激光雷達鏡面容易因受干擾而無法在最佳狀態下運行
· 激光雷達做為高單價傳感器存在較大的被盜風險
經緯恒潤自主研發的激光雷達集成系統可以為傳感器集成提供智能化的解決方案，是自動駕駛技術的重要組成部分。經緯恒潤激光雷達集成系統包含激光雷達收納機構和激光雷達清洗系統，整套系統可以實現激光雷達自動隱藏、展開，同時具備鏡面自動清洗功能。采用該套系統，可以：
· 提升車輛的整體造型美觀度
· 提升整車空氣動力學性能
· 滿足激光雷達全天候的使用場景要求
· 非工作狀態下有效保護傳感器
激光雷達集成系統
經緯恒潤激光雷達集成系統目前已配套路特斯旗下的多款車型，其中Eletre已開啟預售，將于今年下半年在武漢智能工廠實現投產，首批車型預計2023年開始交付。
路特斯Eletre
經緯恒潤智能駕駛產品線涵蓋環境感知系統、決策規劃系統和控制執行系統，具備向上集成完整智能駕駛方案的軟硬件產品基礎，是目前國內少數能夠實現覆蓋智能駕駛電子產品、研發服務及解決方案、高級別智能駕駛整體解決方案，能夠提供智能駕駛全棧式解決方案的供應商。未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，努力為國內外客戶提供優質的產品和服務，為汽車行業的發展貢獻自己的一份力量！
展開 前言
在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，但是 “閃光激光雷達” 解決方案通常都適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。憑借具有針對小型封裝結構但可獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。在這個系列的文章中，我們將探討如何使用OpticStudio對此類系統進行建模，包括從序列初始設計到集成機械外殼的整個流程。該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的第一篇。
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簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在這篇文章中，我們將介紹用于閃光激光雷達系統發射和接收模塊的序列模式系統背景和特征。在后續的文章中，我們將介紹完整的系統建模和光機封裝。
閃光激光雷達的應用
此類激光雷達系統的工作原理主要依靠一組放置在光源陣列（如 VCSEL 陣列等）前方的準直光學元件，這些準直透鏡投射光源陣列的光線追跡至包含幾何實體或者動態捕捉的場景中。在準直透鏡后面放置的衍射光學元件將沿 X 方向、Y 方向和對角線方向創建該 VCSEL 陣列的多個投影（在本例中為 3x3 的網格）。
展開 Oculii與Ansys達成新合作以加速研發自動駕駛技術
主要亮點
Oculii采用Ansys電磁解決方案以大幅改進汽車雷達系統
Ansys HFSS有助于縮短產品研發周期，加速產品上市
雷達在主動安全領域實現了市場最快增速，僅汽車領域就已售出1億到1.5億部
為了使自動駕駛汽車（AV）可以更準確地感知周圍環境，Oculii公司采用Ansys仿真解決方案，正著力研發用于雷達系統的人工智能（AI）軟件與硬件。Ansys技術可以提供高精度的仿真與模擬，推動更精細的設計優化，從而縮短設計周期，并支持Oculii完成以更低成本實現高性能感知的目標。
安全問題，是自動駕駛技術中最不可忽視的，這需要確保汽車雷達高精度地感知任意的周邊環境。而提高雷達的分辨率，意味著更大的天線尺寸、功耗以及增加成本，這是商業雷達系統長期以來面臨的挑戰。當前的自動駕駛，采用增加不同種類的傳感器，來彌補雷達分辨率不足的問題，這同樣會增加系統的復雜性和成本。而Oculii公司充分挖掘了商用雷達的潛力，利用人工智能學習和適應環境，將分辨率提高了100倍。
Oculii正在使用Ansys仿真解決方案，為雷達系統開發AI軟件和硬件，使自動駕駛汽車能夠更準確地感知周圍環境。
展開 在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，但是 “閃光激光雷達” 解決方案通常都適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。憑借具有針對小型封裝結構但可獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。在這個系列的文章中，我們將探討如何使用 Ansys Zemax OpticStudio 對此類系統進行建模，包括從序列初始設計到集成機械外殼的整個流程。
該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的第二篇。（點擊查看第一篇）
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簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在本文中，我們將介紹如何將上篇的序列模式起始結構進行轉換，并向非序列模型中添加更多細節。我們還將應用 ZOS-API 在閃光激光雷達系統中生成一些時間飛行結果。
初始轉換至非序列模式
為了觀察這兩個模塊結合成為整個系統將如何工作，我們可以在每個系統中使用 “轉換至非序列模式組” 工具（可以在 文件選項卡…轉換至非序列模式組 中找到）來生成照明和成像子系統的非序列模型。
展開 此外，Trimble（天寶）導航公司、美國Faro公司以及Velodyne公司等都是美國激光雷達市場占據重要地位的幾大企業。而作為無人駕駛系統的關鍵組件，隨著技術的不斷發展，價格也將不斷下降，激光雷達面向大眾應用、規模化商用指日可待。
自2012年以來，VIAVI已經成功生產了十億個濾光片。與用于外部探測的激光雷達系統一起，VIAVI將展示其集成于自動駕駛汽車外部和內部傳感系統的濾光技術。從2020年開始，預計激光雷達系統將成為能夠提供完全自動駕駛能力的4級自動駕駛汽車進入市場不可或缺的組成部分。
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11/24 | 數模混合電路的EMC正向設計——攝像頭/毫米波/激光雷達的底噪與相噪挑戰
講師簡介：
倪勝 | Ansys 主任應用工程師
主題簡介：在高密度小型化電子系統演進中，電源噪聲已成制約數模混合電路性能的關鍵瓶頸，如ADC、傳感器、毫米波/激光雷達等高敏系統的底噪與相噪。電源噪聲以非線性調制的方式干擾信號鏈路，導致性能劣化。
多向陣列天線系統可實現：
現代4G和5G電信網絡
未來的6G電信網絡
最新的WiFi接入點
自動駕駛汽車雷達系統
治療性醫療器械
仿真如何實現相控陣列天線設計
如果沒有仿真，即使是設計小型相控陣天線陣列也會十分困難。因此，對于擁有數千個天線單元的系統來說，仿真更是至關重要。
TFLN MZM器件性能持續突破：實測3dB電光帶寬突破170GHz，線性度顯著提升，無雜散動態范圍達120.04 dB Hz?/?，近期更實現8英寸晶圓級制造，為高速光通信與微型化毫米波雷達系統的大規模應用鋪平道路。
然而，由于調制效率Vπ?L約為2Vcm，傳統的TFLN MZM通常具有毫米至厘米級的物理長度。
其核心功能完整覆蓋了車燈設計、激光雷達光學系統、抬頭顯示器（HUD）以及內飾氛圍照明等關鍵環節，實現了從光源、光路到分析的全鏈路仿真，從而系統地滿足汽車行業在智能化與個性化趨勢下的光學創新需求。
無論是5G天線、汽車雷達還是航空航天系統，工程師們都需要可靠的工具來預測和優化電磁性能。Altair Feko 正是為此而生的行業領先解決方案，它通過全面的電磁場仿真與優化功能，幫助企業在產品開發階段節省成本、縮短周期并提升性能。
Altair Feko的核心優勢
1.
通過在VirtualLab Fusion中的可編程參數運行，構建了一個具有多個光源陣列的面陣激光雷達系統，并從空間和空間頻域兩個方面分析了該系統的工作原理。
該技術需依賴復雜的系統結構，此前文獻中已提及超表面在激光雷達系統中的應用可實現體積縮減。</p><p><strong>3.結構光技術：</strong>伴隨衍射光學的發展，該技術可無需機械掃描直接在空間生成隨機點陣，有效彌補純視覺與激光雷達的技術短板。但當前結構光技術仍面臨系統厚度大、視場角小的關鍵問題。
簡介：激光探測和測距系統(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統（LIDAR），具體如下：
?激光脈沖飛行時間測量
?相移測距
?調頻連續波（FMCW）直接檢測測距和調頻連續波相干測距
圖1使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間)
1)原理簡介
?使用激光脈沖，飛行時間測距法測量發射脈沖從發射裝置行進到目標并返回接收器所花費的時間
簡介：激光探測和測距系統(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統（LIDAR），具體如下：
□ 激光脈沖飛行時間測量
□ 相移測距
□ 調頻連續波（FMCW）直接檢測測距和調頻連續波相干測距
圖1.使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間
理論上，若將光學特性可調的材料設計成超表面單元，并配合控制電路，能夠實現激光雷達系統所需的光學掃描功能。但由于現有工藝能力和效率的限制，這種設計方法存在一定局限性。
文章提出的創新方案
在本次研讀的文章中，作者提出了一種創新設計：將一塊超表面與 AOD（聲光偏轉器，acousto-optic deflector）進行級聯。
