解读《汽车雷达无线电管理暂行规定》丨德恒研究

前言:

2020年国务院《智能汽车创新发展战略》中第一次提出智能汽车定义:“智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。”之后国家陆续出台了一批车联网相关的法律法规,截止目前,基本形成了一套行业内的监管框架。以《汽车数据安全管理若干规定(试行)》为基础性法规,在汽车产品准入环节适用《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》,在道路测试与示范应用上适用《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范(试行)》,在道路交通发展上适用《关于促进道路交通自动驾驶技术发展和应用的指导意见》,在高精度地图领域适用《关于加强自动驾驶地图生产测试与应用管理的通知》,在汽车雷达领域适用《汽车雷达无线电管理暂行规定》等。

就汽车雷达领域而言,目前市面上常见的自动驾驶传感器方案,除纯视觉方案外,主要以毫米波雷达和激光雷达为主。从产品落地、探测精度、抗环境干扰、抗电磁干扰以及价格等方面看,纯固态的激光雷达尚不成熟,4D毫米波雷达暂居主动。比如小鹏汽车P5,就包括了5个毫米波雷达、2个激光雷达、12个超声波传感器、13个高感知摄像头以及1套亚米级高精定位单元。随着产品的初步落地,越来越多的智能汽车开始下线,就国内三大电动整车制造商—蔚小理而言,已经开始出现单月交付过万的车型(理想ONE),可预想未来道路上的智能汽车会越来越多,越来越多的自动驾驶数据会产生,这就要求更高的数据传输能力,因此需要调整相应的频段以适应需求。而汽车之间的雷达使用也可能形成有害干扰,出现虚警、漏警、灵敏度下降等情况,因此需要对汽车雷达行业进行适当规范。

2021年3月31日工信部无线电管理局就发布了《汽车雷达无线电管理暂行规定(征求意见稿)》。经过组织专题研究、广泛征求意见、专家咨询论证后,2021年11月16日工信部正式发布《汽车雷达无线电管理暂行规定》(以下简称“《暂行规定》”),新规将于2022年3月1日正式生效。本文主要回答以下问题:

1

《暂行规定》的基本概念和历史沿革;

2

《暂行规定》的主要内容;

3

《暂行规定》对汽车雷达发展的潜在影响。

一、《暂行规定》的基本概念和历史沿革

汽车雷达。指作为机动车的一部分,在机动车出厂前完成装载及功能性、安全性测试,为机动车智能驾驶提供辅助手段的无线电定位业务移动电台。

汽车雷达主要使用场景或作用。主要用于自适应巡航控制、防撞、盲点探测、变道辅助、泊车辅助、后方车辆示警、行人探测等,具有在雨雪等恶劣天气条件下稳定检测目标的优势。

无线电。指在(包括空气和真空)传播的频段的。无线电波的波长越短、频率越高,相同时间内传输的信息就越多,带宽越大。目前无线电频谱资源属于国家所有,由国家对无线电频谱资源实行统一规划、合理开发、有偿使用的原则。

无线电频段划分。为了充分、合理、有效地利用无线电频谱资源,保证无线电业务的正常运行,防止各种无线电业务、无线电台站和系统之间的相互干扰,需要对无线电频段进行划分。具体是将某个特定的频段列入频率划分表,规定该频段可在指定的条件下供一种或多种地面或空间无线电通信业务或射电天文业务使用。具体划分标准可参考《中华人民共和国无线电频率划分规定》。

汽车雷达工作原理。汽车雷达是一种在智能交通系统中通过无线电波探测车辆速度和距离的辅助手段,其具有在雨雪等恶劣天气条件下稳定检测目标的优势,通常装载在机动车前端和后端,用于实现自适应巡航控制(ACC)和车辆防撞告警等功能。

汽车雷达无线电管理的历史沿革。

2005年,原信息产业部发布《微功率短距离无线电设备技术要求》(信部无〔2005〕423号),将24-24.25GHz频段规划用于H类通用设备,可用于汽车雷达,将76-77GHz频段规划用于车辆测距雷达。

2012年,工业和信息化部发布《24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无〔2012〕548号),又将24.25-26.65GHz频段规划用于汽车雷达,使用上述频段的汽车雷达均按照微功率短距离无线电发射设备管理,无须办理频率使用和台站设置、使用许可,但需要取得无线电发射设备型号核准。

2019年,为贯彻落实新修订的《中华人民共和国无线电管理条例》,工业和信息化部发布第52号公告,对微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求进行了调整,保留24-24.25GHz频段的H类通用设备(含汽车雷达应用),同时,将76-77GHz频段从目录中移除,不再将该频段的车辆测距雷达按微功率短距离无线电发射设备进行管理。

2021年11月16日工信部发布《汽车雷达无线电管理暂行规定》(即本法),为适用市场需求和国际发展要求,重新调整76-79GHz为汽车雷达频段。

二、《暂行规定》的主要内容

《暂行规定》由正文和3个附件组成。正文共13条,主要包括了三方面内容。

1. 明确汽车雷达无线电管理方式。

汽车雷达专属频段。明确汽车雷达需在76-79GHz频段内设置,限制该频段仅适用汽车雷达,不能用于其他类型陆基雷达,也不能用于在航空器(含无人机、气球、飞艇等)上装载使用的雷达。

无需取得执照。在专属频段内设置、使用汽车雷达,无需申请取得无线电台执照,但应当遵守国家道路交通安全、市场监督管理等行政管理部门有关汽车性能、安全驾驶、产品质量等法律法规和国家标准的要求,并符合国家有关电磁环境辐射限值的规定。

生产、进口汽车雷达设备需满足射频技术要求,同时需申请核准。在附件1中明确了发射功率及功率谱密度限值、通用杂散发射限值、特殊频段保护限值、接收机阻塞特性等射频技术要求。明确生产、进口在国内销售、使用的汽车雷达设备需满足上述技术要求,同时需向国家无线电管理机构申请无线电发射设备型号核准。

2. 明确汽车雷达使用和干扰协调要求。

明确使用限制。设置、使用汽车雷达不得对同频段或相邻频段内依法开展的固定、移动、卫星固定、业余、射电天文等无线电业务或无线电台(站)产生有害干扰。

设置汽车雷达的使用禁区。为保护工作在同频段的射电天文业务,要求装载汽车雷达的车辆不得驶入我国射电天文台的干扰保护距离内。目前规定了7个射电天文台和相应保护距离,分别位于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市蓄集乡泽令沟小野马滩(26公里)、上海市松江区九江公路1703号(3公里)、上海市松江区佘山镇(3公里)、北京密云区不老屯镇(3公里)、新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市乌鲁木齐县甘沟乡(5公里)、新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州奇台县石河子村(15公里)、云南普洱市景东彝族自治县哀牢山自然保护区杜鹃湖(10公里)。

明确汽车雷达和汽车整车制造商的合规义务。

应当通过采取主动式、被动式或数字技术等干扰规避措施,提高汽车雷达自身的抗干扰能力,减少或预防工作在同频段汽车雷达之间可能产生的有害干扰。

应在车辆等相关产品使用说明中,特别说明使用汽车雷达实现的不同自动驾驶等级功能存在局限性,并制定必要的安全操作指南,避免由于汽车雷达之间的干扰而产生交通安全隐患或者事故。

3. 明确提出汽车雷达干扰规避指南。

《暂行规定》附件3明确了汽车雷达干扰规避的指南,对可能遇到的干扰风险、干扰规避措施、使用者须知作了详细描述。

典型的干扰场景。汽车雷达产生的无线电信号以调频连续波(FMCW)为主,当同一区域有多个同频段汽车雷达工作时,相互间可能产生无线电有害干扰。典型干扰场景有跟车、会车、倒车、变道及十字路口等场景。

干扰的可能结果。汽车雷达受到其他汽车雷达干扰时将出现虚假信号或底噪抬升的现象,对目标检测产生的影响主要有虚警、漏警或探测距离变短(灵敏度下降)。

虚警是指在规定的条件下,实际目标不存在而雷达探测判为有目标的事件。虚警与虚假信号相关,比如虚警可能是由于干扰信号的功率超过检测门限导致。

漏警是指在规定的条件下,存在目标时,雷达探测结果判断为无目标的事件。漏警与噪声功率相关,比如漏警现象可能是底噪抬升后,噪声功率高于目标功率所致。

探测距离变短(灵敏度下降)是指在某种观测环境或存在虚警或漏警概率的条件下,雷达能探测目标的最大距离变短。

可能的干扰规避措施。抗干扰能力措施包括主动式、被动式、数字技术等。

主动式干扰规避措施。快速干扰侦听和规避技术是通过侦听各时间、频率资源上的干扰信号,判断干扰严重程度。如果判断当前干扰严重,可以通过干扰告警信息来预警或者自动更换汽车雷达发送信号的频率、时间或波形参数等方法规避干扰。该方法的实施位置在发射端,需要多部雷达协调,可与被动式干扰消除方法结合,增强干扰消除效果。

被动式干扰规避措施。波形捷变技术是通过在汽车雷达发射侧,利用波形的快速变化使得干扰随机化,从而降低被干扰的概率。干扰检测与抑制技术是在雷达接收侧通过干扰检测,从接收信号中找到干扰信号所影响的样本点,再利用算法对干扰信号的影响进行抑制。航迹跟踪技术是通过利用多帧检测数据的关联性来对抗突发干扰的影响。

数字技术。通过可扩展硬件平台设计、综合射频前端技术、大容量高速数据采集与传输技术、数字多波束形成和矫正技术等,可实现汽车雷达系统模块化、软件化、通用化,以及汽车雷达系统时域、频域等多维度的数字信号处理,从而提高雷达目标探测、目标识别、干扰侦察和抗干扰能力。上述方法可有效降低汽车雷达相互间干扰的概率或电平。

其他措施。汽车雷达是汽车安全驾驶的辅助手段之一,在采用干扰抑制技术以降低雷达相互间干扰概率的同时,雷达装备还应具备自动干扰侦听、干扰严重程度自动判断及干扰自动告警的功能,以确保车辆及驾驶员在雷达设备遇到干扰的情况下可做出正确的决策。同时,雷达接收机技术指标应符合本规定及相关标准要求。还必须结合其他安全技术手段,如辅助驾驶的安全提示、强制人工干预等,以保障司乘安全。

使用者须知。

选择符合国家安全技术要求的汽车雷达,若使用非法加改装的汽车雷达则自行承担相关法律责任。

在使用过程中,应按照汽车雷达使用说明,避免不当操作。

当遇到干扰情况时,应以驾驶人的个人判断为主,做出正确的选择。

杜绝使用不符合规定的汽车雷达产品,防止不规范操作而产生无线电干扰。

三、《暂行规定》对汽车雷达发展的潜在影响

随着越来越多的资本开始布局车联网领域,整个汽车生产供应链条正在发生巨大的革新。在汽车新四化加速演变的今天,智能驾驶被更多的企业所关注和应用,比如目前小鹏汽车搭载的XPILOT使得其在智能驾驶领域处于国内整车制造商的前列。但随着自动驾驶技术的飞速发展,自动驾驶层级的不断提升,作为智能驾驶核心传感器之一的汽车雷达被要求在分辨率、探测精度和可靠性等方面做的更好,现有的24GHz和77GHz频段的频率规划难以满足汽车雷达的技术发展需求。而调高频段无疑可使得单位时间内的数量量增加,提高带宽能力,从而增强汽车雷达的分辨率、探测精度和可靠性。而国家此时调高汽车雷达频段,除了适应市场需要,也是为了匹配国际标准,帮助国内企业参与国际竞争。目前国际上已经将76-81GHz频段划分为汽车雷达全球协调一致的使用频段,同时将24.25-27.5GHz频段划分为全球协调一致的5G毫米波使用频率,部分国家已逐步引导汽车雷达的使用频段向更高的77GHz频段迁移。因此我国在此时调整汽车雷达频率是顺应时代发展的需要。

对于存在原来老的24-24.25GHz频段、76-77GHz频段、24.25-26.65GHz的汽车雷达产品,《暂行规定》也明确符合原规定且已投入使用的24.25-26.65GHz频段车载雷达设备,以及已投入使用的76-77GHz频段车辆测距雷达设备,原则上可用到报废为止。但不再受理和审批24.25-26.65GHz频段车载雷达无线电发射设备型号核准申请。

从法规对产业发展的影响角度看,可以说《暂行规定》的出台既促进了汽车雷达的发展,也在规范汽车雷达行业,必将深刻影响汽车雷达行业。一方面调高了频段,可满足汽车雷达更大的带宽需求,促进汽车雷达行业的发展。另一方面也在进一步规范无线电的管理,明确汽车雷达使用和干扰协调要求,并提出了较为详细的汽车雷达干扰规避指南。

参考文献:

[1]《汽车雷达无线电管理暂行规定》

[2]参见工信部无线电管理局:《工业和信息化部关于解读》,https://www.miit.gov.cn/gyhxxhb/jgsj/wxdgljgjwxdbgs/zcfg/zcjd/art/2021/art_95b2cc6793af4135a5b429512c580922.html

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本文作者:

吴慧康

律 师

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