复杂工业环境毫米级测距产品-24G/80G/120G毫米波雷达FMCW高精度测距:广泛应用于钢厂、港口的无人化天车等场景

测距是很多工业现场自动化控制基础，有很多测距技术，比如激光测距、超声波测距定位、可见光测距、毫米波雷达测距、北斗/RTK差分定位、UWB超宽带测距定位。

• 天车测距及防碰撞

• 斗轮堆取料机测距及防碰撞

天车测距涉及大车、小车和吊钩的测距/防碰撞监测及控制。大车是X轴运动，涉及距离超过300米；小车是Y轴运动，涉及距离一般在50米以内；吊钩为Z轴运动，涉及距离20米以内。小车定位测距多采用激光。通过编程器计算步进电机计算出吊钩的高度，适用短距离吊钩高度的定位。大车的定位由于距离远的问题，激光和编码计算方式都不合适，目前采用格雷母线方式，精度高，但是实施、维护以及成本高、高温环境不适用等限制。

雷达微波的测距定位将成为解决大车测距和防碰撞的趋势。

雷达微波优势：

• 非接触测距，施工简单，无需停工

• 不受灰尘、污染，潮湿和震动影响，全天候工作

• 室内/室外都适用

• 稳定可靠，没有维护工作

雷达测距包括基于UWB超宽带（3.1G~10G）测距和毫米波雷达（24G~120G）测距方案。

UWB超宽带测距-分米级

UWB采用连续脉冲波技术，采用的是双向测距技术（TOF），它利用信号在两个测距基站之间往返的飞行时间来测基站之间的距离。测距的精度在10-30厘米，更高的精度应用要求，需要在射频设计以及算法优化等实现。建议距离是100米以内。

UWB的问题在复杂的金属环境，依然没有办法很好抑制多径的问题。另外，分米级的测距精度还是一些高精度场景无法接受的。此外必须是双设备工作，对于希望单设备测距（被测目标不具备安装设备的可能性）的场景不适用。

我司UWB测距及定位产品：

FMCW毫米波雷达测距-毫米级

• 代表公司德国SYMEO-60G毫米波雷达

产品特点：天线角度± 2.5°，可以单个、成对使用，测距精度达到5毫米，距离达到500米。

技术优势：

• 适用于室内、室外

• 无接触式的检测

• 无移动部件– 没有损耗

• 无光学部件– 无需对镜头进行清洁

• 不受 温度、粉尘、污染物、天气和振 动的影响

• 无需精密校准，设定简易

缺点：价格昂贵

包括Primary, secondary, diversity三种测量模式：

• 我司毫米波雷达高精度测距产品系列

FMCW雷达是采用频域测量方式：雷达波采用扫频模式，发射无线电经过物体反射波和本地扫频的发射信号进行混频，可以得到和飞行时间相关的频率信息，通过频率估计，能够获取和飞行时间相关的频率，从而得到高精度的距离。

频域测量的模式就是通过对发射和接收混频偏差进行频率估计。这种方式，雷达一直在发射并做自相关，抗干扰能力强，信噪比高，因此FMCW雷达在测量精度、抗干扰能力，相同发射功率下的测量距离都有很大的优势。两个系列：

1. 基于80G（毫米级精度）和120G（亚毫米级精度）的毫米波雷达高精度测距产品

   30米以内的单雷达测距，天线角度± 2.5°

   采用FMCW调频连续波技术，实现目标精准测距

产品设计特点：

• 精度高，稳定性好，方差优于 0.2mm

• 灵敏度高，满足各种物料的测量，如油、面粉、纸箱等弱反射测量

• 支持动态阈值的虚假回波消除，满足各种复杂环境的测量

• 体积小，功耗低，接口简单，便于安装

80GHz的雷达物位计刷新速度快、测量精度高，测量方差优于0.05mm，目前已经在行车防撞、巴歇尔槽流量计、地下管网的液位测量、桥梁形变监测实现了商用。

2、基于24G毫米波波雷达的毫米级高精度测距产品（雷达+标签测距）

天线角度± 5.5°

采用FMCW调频连续波（雷达）+二次波雷达（标签）技术，实现标签精准测距

通过雷达和定位器信标（二次雷达）之间形成的雷达测距，在复杂环境中可以避免其它非关注目标的测量影响。

多个雷达可以对单个定位器实现多对一或一对多的精准测距。

目前该产品已经在以下领域和相关厂商合作和测试：

• 河北某钢铁厂，购买十多套雷达测距仪，实现灰尘环境下天车、料位车的位置测试和定位。

• 上海某国企，实现马士基轮胎吊项目在室外小车高精度测距测试，测距精度满足正负5mm精度要求。

• 上海某监测企业采用高精度雷达测距仪实现高精度形变监测，在三亚某项目对钢架结构实现高精度形变监测。

• 上海某公司视觉监测形变项目，拟采用高精度雷达测距系统融入到视觉靶标测量方案中实现边坡、桥梁高精度形变监测。