Введение
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и автоматически управляемые транспортные средства (AGV) являются движущей силой инноваций в логистике, инспекциях и промышленной автоматизации. Ключевым требованием к этим автономным системам является способность избегать препятствий , обеспечивая безопасную и эффективную навигацию в динамичных и непредсказуемых условиях.
Хотя камеры и ультразвуковые датчики широко используются, они часто выходят из строя в сложных условиях, таких как слабая освещённость, пыль или наличие отражающих поверхностей. Радар миллиметрового диапазона (мм) представляет собой надёжную альтернативу: он проникает сквозь туман, пыль и темноту и стабильно работает как в помещениях, так и на улице.
На форуме TI E2E (июнь 2025 г.) разработчики, работающие с чипсетом IWR6843, продемонстрировали многообещающие результаты для навигации дронов. Однако они также отметили проблемы, связанные с помехами и многолучевыми отражениями внутри складских помещений, что указывает на необходимость использования передовых алгоритмов и объединения данных с датчиков.
Ключевые концепции
Дроны (БПЛА): автономные летательные аппараты для инспекции, картографирования и доставки.
AGV (автоматизированные управляемые транспортные средства): роботизированные наземные транспортные средства для складов, логистических центров и заводов.
Безопасность навигации: способность обнаруживать и избегать препятствий в режиме реального времени, даже в сложных и динамичных условиях.
Технические проблемы
Помехи и многолучевое распространение
Металлические стеллажи и бетонные стены создают отражения, приводящие к ложным срабатываниям . Для распознавания реальных препятствий необходимы продвинутые модели фильтрации и машинного обучения.Обработка в реальном времени
У дронов ограниченные бортовые вычислительные ресурсы. Быстрая обработка сигналов радаров без увеличения задержек критически важна для безопасной навигации.Энергоэффективность
Непрерывная работа радара разряжает аккумуляторы БПЛА и сокращает рабочие циклы беспилотных летательных аппаратов. Энергоэффективные радарные модули и адаптивный режим работы — это области активных исследований.
Приложения и примеры использования
Инспекция линий электропередач и инфраструктуры
Беспилотники, оснащенные радаром миллиметрового диапазона, способны обнаруживать тонкие линии электропередач и опоры линий электропередачи даже в плохую погоду, что снижает риск столкновений во время инспекционных полетов.
Умное складирование
Для навигации среди людей, погрузчиков и полок на складах беспилотные транспортные средства используют слияние данных нескольких радаров . Радар миллиметрового диапазона обеспечивает большую дальность действия, чем ультразвуковые датчики, и меньше подвержен влиянию освещения, чем камеры.
Мнения сообщества
Пользователь сообщества робототехники Facebook (2025) сообщил об интеграции радара миллиметровых волн 60 ГГц в дрон. В условиях низкой освещённости на складе навигация с помощью радара оказалась эффективнее, чем навигация с использованием только камеры.
💡 Узнайте больше о применении радаров в промышленности на странице «Применения» Linpowave .
Сравнение датчиков: радар и другие технологии
| Технология | Сильные стороны | Слабые стороны | Лучшие варианты использования |
|---|---|---|---|
| Радар миллиметрового диапазона | Работает при слабом освещении, проникает сквозь туман/пыль, надежен в загроможденных помещениях | Более низкое разрешение, чем у LiDAR, чувствительность к многолучевым помехам | Дроны, AGV, критически важная для безопасности навигация |
| Камеры | Изображения высокого разрешения, полезные для распознавания объектов | Плохая работа при слабом освещении, влиянии погодных условий и бликов | Визуальная классификация, картографирование, отслеживание объектов |
| Ультразвуковой | Низкая стоимость, простота реализации | Очень малая дальность стрельбы, низкая точность на больших или открытых пространствах | Обнаружение на близком расстоянии, простые AGV |
| Лидар | Высокая точность и детальность 3D-картирования | Дороговизна, чувствительность к погодным условиям, высокое энергопотребление | Высокоточное картографирование, наружная навигация |
Это сравнение показывает, почему слияние датчиков — объединение радара миллиметрового диапазона с камерами и лидаром — становится отраслевым стандартом для надежной навигации.
Перспективы будущего
Будущее предотвращения препятствий лежит в мультимодальном зондировании и интерпретации на основе искусственного интеллекта :
Слияние датчиков: радар + камера + лидар для комплексного восприятия.
Edge AI: бортовые чипы ИИ обрабатывают данные радаров в режиме реального времени, сокращая задержку.
Миниатюризация: более мелкие и маломощные радиолокационные модули позволяют интегрировать их в компактные беспилотные летательные аппараты.
Взаимодействие автопарка: роботизированные транспортные средства, оснащенные радаром, будут координировать свою работу для эффективного управления движением на складе.
Недавнее исследование IEEE по навигации БПЛА подтверждает, что сочетание радара миллиметрового диапазона с датчиками зрения значительно повышает безопасность и адаптивность в непредсказуемых условиях.
Заключение
Радар миллиметрового диапазона стал важнейшим средством обхода препятствий для беспилотных летательных аппаратов и беспилотных транспортных средств . Несмотря на такие проблемы, как помехи и энергопотребление, постоянное развитие алгоритмов, аппаратного обеспечения и комплексирования данных с использованием искусственного интеллекта делает радар миллиметрового диапазона незаменимым инструментом для автономных систем.
По мере того как отрасли промышленности переходят к полностью автоматизированной логистике, инспекции и мониторингу инфраструктуры, радар миллиметрового диапазона останется основой безопасной и надежной навигации.
🔗 Узнайте, как Linpowave формирует будущее технологии радаров миллиметрового диапазона : продукты Linpowave .
Часто задаваемые вопросы
В1: Зачем использовать миллиметровый радар вместо камер?
A: В отличие от камер, радар миллиметрового диапазона не зависит от освещения и работает в тумане, пыли и темноте, обеспечивая надежную навигацию.
В2: Может ли радар полностью заменить лидар?
О: Нет. Лидар обеспечивает более высокое разрешение, а радар — более надёжный и экономичный. Лучший подход — это сочетание обоих подходов.
В3: Какова дальность обнаружения радара миллиметрового диапазона?
A: В зависимости от конструкции модуля дальность действия может достигать 10–50 метров , что подходит для большинства дронов и AGV.
В4: Значительно ли радар увеличивает вес дрона?
A: Современные радиолокационные модули имеют небольшой вес (менее 50 г), что делает их пригодными для использования в беспилотниках без существенного влияния на время полета.
В5: Какие отрасли промышленности получают наибольшую выгоду?
A: Лидирующие позиции занимают сферы складирования, логистики поставок, инспекции инфраструктуры, горнодобывающей промышленности и автоматизации производства.