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承泰科技 CTO 周珂:AI 雷达的时代已经到来

近年来,"AI 雷达 " 成为行业热词。围绕它是什么、为何现在出现、将如何改变毫米波雷达产业,业界正在形成越来越多的讨论。本文基于公开研究、产业实践及超级雷达社区的行业讨论,对其中的核心观点进行梳理。超级雷达社区由承泰科技发起,面向雷达产业链、科研机构与开发者开放,关注技术交流、工具共建、数据协作与标准讨论。

AI 雷达 vs 传统雷达

AI 雷达,简单说是 AI 赋能的雷达,准确说是支持 AI 模型部署、由模型定义功能的雷达(Model-Defined Radar, MDR)。

传统雷达的功能由工程师把人工设计的算法和硬性规则写进固件,出厂即定格;AI 雷达的功能则由可训练、可迭代的 AI 模型实现,模型可部署、替换、持续升级,由开发者自行定义。

技术底层看,传统雷达遵循几十年不变的级联信号处理链:ADC 采样、2D-FFT、CFAR 检测、DOA 测角、聚类、跟踪、分类。每一级处理都是对物理世界的 " 简化假设 "(点模型、高斯噪声、多径可滤除),而真实世界从不按假设运行,逐级丢失信息、累积误差,形成能力天花板。

AI 雷达走另一条路:让数据自己说话。模型直接从原始信号中学习最优表征,信息无损传递、特征自学习,追求全局最优。类比上,网络有 SDN、汽车有 SDV,雷达则从 SDR(软件定义雷达)进一步发展为 MDR(模型定义雷达)。AI 的引入降低了雷达开发门槛,把雷达从少数算法专家的专业技术变成可广泛参与的通用技术。

相互成就:从 4D 到 AI 雷达

4D 成像雷达与 AI 雷达不是一回事。4D 成像雷达解决 " 看得清 ",是硬件能力升级;AI 雷达解决 " 看得懂、迭代得快 ",是开发范式变革。两者相互成就——高清数据为模型提供养料,模型让高清数据产生价值。"4D 成像雷达把路修宽,AI 雷达让路上跑起车来。"

承泰科技近年来持续探索中央计算雷达、超级雷达等技术路线,本质上也是在尝试解决同一个问题:如何让雷达保留更多原始信息,并让这些数据真正进入后端 AI 计算体系。

软硬件解耦打破封闭生态

让更多人参与雷达开发,需要软硬件解耦,这是 AI 雷达的另一支柱。软件与模型开发者面向应用独立开发,硬件交给专业厂家,形成类似 PC 产业的分层分工——在通用硬件基础上开发面向不同场景的应用模型,雷达从封闭生态走向开放生态。过去研发一款雷达须同时具备硬件、软件、射频、算法能力,只有少数企业和科研机构玩得起;解耦后不必组建全领域团队、不必购置昂贵射频环境,更多团队和个人得以参与。

在这一过程中,承泰希望通过超级雷达开发平台、SDK 以及相关开发工具,把过去相对封闭的雷达开发环境逐步开放出来,让更多 AI 开发者能够以更接近视觉 AI 的方式理解和使用雷达数据。

天时地利:AI 雷达时代已到来

AI 雷达直到现在才出现,是因为几股力量此刻才汇聚,可总结为 " 一个需求牵引,三个技术拐点 "。

需求牵引:物理 AI 爆发。 具身智能、机器人发展使感知需求从 " 看得见 " 升级为 " 看得懂 ",而跨越门槛的钥匙正是 AI 模型。物理 AI 必然遭遇雨雾烟尘、逆光闪光、透明障碍物等复杂环境感知挑战,把雷达感知推到台前。

数据拐点。 毫米波雷达近年探测精度与分辨率实现数量级飞跃,点云可达每帧数千至数万点,成为真正的成像雷达,单帧数据量达激光雷达级别。高清数据是 AI 的口粮。

算力拐点。 一端在雷达本体,内存与算力提升千百倍,端侧具备部署 AI 模型的硬件环境;另一端在系统架构,如汽车从分布式 ECU 走向中央计算 + 区域控制,整车演化为 " 移动数据中心 ",中央计算单元提供数百乃至上千 TOPS 算力,雷达原始数据可经车载高速网络直传域控,多节点原始数据甚至可相干融合、联合处理,实现虚拟孔径扩展与全局优化。

算法拐点。 AI 技术平民化与基础模型跨模态能力。模型能力增强、算力成本下降,PyTorch、ONNX 等开源工具链成熟;GPT、ViT、Occupancy Network 等已证明端到端学习在感知任务上的压倒性优势,迁移到雷达数据域路径清晰。

需求在牵引,数据、算力、算法三个条件同时具备,AI 雷达顺势而生。

AI 雷达正迎来 "ImageNet" 时刻

类比视频 AI:2012 年 AlexNet 在 ImageNet 一鸣惊人,开启视觉 AI 十年突破。但爆发的前提是两个——高质量标注数据积累(ImageNet 本身)与工具链普及(千万开发者可参与)。

雷达正站在类似门槛。学术界早有尝试:卡内基梅隆用 100 万帧原始雷达数据预训练出首个毫米波雷达 " 基础模型 ",可微调复用于检测、分割等任务;谷歌 Soli 把毫米波雷达装进手机实现隔空操控;近年还有学者用雷达无接触测出心电信号;顶级机器人会议工作已能让自然语言直接指挥 4D 雷达。这些说明雷达与 AI 结合的天花板远高于想象。

但需强调:学术演示到产业爆发之间,隔着数据、工具和生态。视觉 AI 爆发不是模型某天突然变聪明,而是千万开发者手里有了数据、工具和平台。在承泰科技看来,雷达行业当前缺少的正是这样的基础设施,而这也是承泰科技希望长期投入并联合产业各方共同补上的环节。

更开放的雷达开发模式

AI 雷达开发将分三个阶段:

初级 · 点云外置处理: 雷达经标准接口输出点云,开发者在外置处理器上训练部署模型,门槛最低。

中级 · 模型上机部署: 开发者直接在雷达内置计算单元部署模型,数据经 API 获取,集成度更高、成本更低、实时性更好。

高级 · 原始信号开放: 开发者经高速接口获取原始信号,探索微动特征、非视距感知等前沿方向,面向科研机构与深度研发团队。

生态越成熟,走向深水区的开发者越多,如同视觉领域大多数调用成熟模型、少数研究底层架构,两者相互支撑。

AI 雷达的核心能力

1. 信息利用。 传统雷达只用人工特征(距离、速度、角度、RCS);AI 雷达利用原始信号全部电磁信息,包括微多普勒、极化、散射中心分布等工程无法触及的维度,数量级提升。

2. 角分辨率。 传统受物理孔径(瑞利极限)限制;AI 可通过超分辨学习突破,提升数倍,直接价值是小目标检测——大目标旁也能看清小目标。

3. 输出能力升维。 传统输出 " 点目标 "(距离 / 速度 / 角度);AI 输出 " 语义实体 " ——不是 " 这里有反射点 ",而是 " 一辆正在减速的轿车 "" 一个奔跑的儿童,预计 1.2 秒后进入车道 ",甚至判断 " 这是被风吹动的灌木丛,可通行 "。

4. Free Space 可通行区域。 传统告诉你 " 前面有东西 ",AI 告诉你 " 哪里可以走 " ——区分低矮障碍与路面起伏避免误刹,识别积水结冰沙石并估计附着系数,在黑暗或暴雨中绘制可通行走廊,端到端原生输出。

5. 语义 SLAM。 雷达开始具备 " 记忆 ",把回波纹理(护栏样式、路面接缝、建筑立面)编码为语义路标,在 GPS 拒止环境高精度定位;回到同一场景能 " 认出 " 并调取历史语义地图融合,自动标记施工区、临时障碍,让语义地图实时演化。

6. 工程效率。 传统调参以周计,AI 数据驱动训练以天计;新增功能从重新设计信号处理链变为新增任务头做迁移学习,即插即用。恶劣天气下传统性能下降、虚警增加,数据驱动让雷达对雨雪自适应,鲁棒性成倍提升。

物理 AI 时代:AI 雷达蓄势待发

充分发展后,AI 雷达将带来四方面改变:

感知更丰富高阶。 弱信号、离散信号、多次反射、杂散信号过去被过滤丢弃,如今大算力大内存使其可被保留累积利用,支持语义输出、Free Space、SLAM 定位建图、Occupancy 占用网格建图。

更多人参与。 做雷达不再硬件软件射频算法样样自己来,解耦后开发者专注模型与应用,硬件交专业厂家——就像 PC 产业没人为了写软件去造电脑,开发从独门手艺变通用技能。

一键部署、多场景适用。 雷达全天候工作、直接测速、不采集图像天然保护隐私,是视觉感知不可或缺的补充,在具身智能、工业智能中需求将爆发。

成本与周期下降。 通用硬件规模化量产摊薄成本;模型可复用迭代,产品从 " 一次性工程 " 变 " 持续演进 ",售出后还能 OTA 升级——一次硬件部署,长期能力增长。

物理 AI 需要多模态融合感知

需求侧:雨雾烟尘、逆光闪光、透明障碍需毫米波全天候能力;高响应场景需直接测速;隐私场景需不采集图像。更重要的是,物理 AI 多与人类协同,安全需求要求增加感知多样性——不只摄像头,还要雷达等,如同人类不只靠眼睛,还有耳朵鼻子。

融合感知:物理 AI 拥有超强中央算力。摄像头、雷达前端是感知单元,计算单元是中央处理器,感知与计算分离。汽车智驾中毫米波雷达必配,新名词 " 卫星雷达 / 中央计算雷达 " 即实现感知计算分离——前端将电磁信号 ADC 采样数据直传中央域控,与光学信号做多模态融合。承泰科技已实现中央计算架构雷达的规模化量产交付,并持续推进原始雷达数据在中央计算平台上的统一处理、模型训练和多平台适配。在此基础上,承泰进一步提出 AI 超级雷达架构,将天线、射频和计算模块进行解耦,使边缘 AI 雷达与卫星 AI 雷达能够共享更开放的开发基础。第一性原理:人类大脑统一处理多感官,物理 AI 中央处理器也应统一处理多传感器。

产品形态:若 AI 雷达独立处理并出结果,含前端 + 计算单元,即 " 边缘雷达 ";若做多模态融合,只保留前端感知单元,信号交中央计算统一处理,即 " 卫星雷达 "。无论哪种,只要部署 AI 模型做信号处理,就是 AI 雷达。

推动 AI 雷达的初心

推动 AI 雷达,既有理性也有情怀。理性上,雷达结合 AI 能做过去做不了的事,物理 AI 大发展必然产生大量雷达感知需求,供需相互促进;但供给端跟不上——雷达研发过去是小众行业,传统模式难度大、周期长、投入高,行业需要生力军,而开放生态恰恰能动员它。情怀上,对这门技术有感情。推动 AI 雷达是情怀,更是行业领军者的责任:承泰希望做长期主义者,与生态伙伴一起扩大 AI 与雷达行业边界。

从企业实践走向行业共建:建设 AI 雷达生态基座

基于近十年的毫米波雷达研发、量产于中央计算架构实践,承泰科技把推动 AI 雷达从概念走昂可开发、可验证、可应用,归纳为三项基本工作:建设开发开发平台、运营超级雷达社区、推动训练数据与评测协作。三折分别解决 " 用什么开发 "" 与谁交流 "" 用什么训练与验证 " 的问题。超级雷达社区是承泰发起的开发连接平台,承泰则作为技术与工程资源的首批投入者和共建者之一。

超级雷达开发平台。承泰科技推出面向 AI 模型开发与部署的超级雷达架构和开发平台,实现天线、射频、计算三模块分离、独立替换组合,支持大算力大内存以满足模型上机部署,开放 SDK、文档与示例,支持从点云读取到模型部署全流程;并进一步将前端拆分为天线模块与射频模块,三分离架构可支撑边缘与卫星两类 AI 雷达开发。平台基于 CUDA 工具链,让雷达信号处理像图像一样便捷,输出标准数据快速接入 AI 模型;未来将推出多厂家多算力规格计算单元。

开发者社区。 社区围绕 AI 雷达、4D 成像雷达、中央计算、机器人感知等共同议题,连接芯片企业、雷达厂商、整车及机器人企业、高校和独立开发者。运营 AI 雷达开发者社区,聚合行业内外力量共建生态,推动点云数据格式与模型接口标准化,降低集成迁移成本。社区的公信力将来自持续产出有价值的技术内容,以及越来越多外部专家和生态伙伴的共同参与。

AI 训练数据集。 这是当前最要害的一环。有综述判断,毫米波感知下一个瓶颈不在模型架构,而在高质量数据集与标准化评测。承泰科技正在从软硬件两端推进:硬件上开发雷视融合一体机,用视频模型辅助雷达标注——以视觉长板补雷达数据短板;软件上训练雷达数据标注模型实现自动化标注,并搭建雷达标注数据开源平台,带动各方参与,提供统一标准数据集。

结语

视觉 AI 用十年让机器 " 看懂 " 平面世界;AI 雷达将让机器 " 看懂 " 立体的物理世界——全天候、可测速、懂语义。其终极形态不是更精确的雷达,而是更聪明的雷达:不再是一台测量仪器,而是一个感知智能体——理解场景、预测行为、记忆地图、适应环境,让电磁波拥有语义、毫米波拥有智慧。当行业争论 " 激光雷达还是纯视觉 " 时,AI 雷达开辟第三条道路:不是用更多传感器,而是用更智能的传感器;不是堆叠硬件,而是释放数据的全部潜能。道阻且长,行则将至。

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