室內空間感知技術正經歷從“單點檢測”向“多維融合”的演進。傳統傳感器在復雜室內環境中各有局限:紅外對靜止目標“視而不見”,單一定位技術難以兼顧精度與微動感知。飛睿智能依托自研UWB與毫米波雷達技術,探索兩種感知路徑的融合應用,在室內場景中實現優勢互補。
一、UWB定位與毫米波微動的技術互補
UWB技術通過納秒級非正弦波窄脈沖傳輸數據,信號帶寬超過500MHz,具有時間分辨率優勢。基于飛行時間(ToF)、到達時間差(TDOA)等算法,UWB可實現厘米級定位精度,且對信道衰落不敏感,能在密集多徑環境中保持穩定通信。其信號功率譜密度低,可有效減少對其他設備的干擾,適合室內復雜環境下的高精度定位需求。
毫米波雷達則采用FMCW調頻連續波工作模式,通過持續發射頻率線性變化的電磁波對目標進行探測。飛睿智能24GHz毫米波雷達模組能夠捕捉多普勒效應帶來的頻率變化,不僅可感知人體的走動、跑動等運動狀態,還能精準識別翻書、呼吸等微動存在。即使人體處于靜止狀態,雷達仍可判斷其存在,解決了傳統紅外傳感器對靜止目標“視而不見”的難題。

兩種技術在感知維度上形成天然互補:UWB提供精準的位置坐標,回答“目標在哪里”;毫米波雷達提供微動狀態信息,回答“目標是否活著”以及“正在做什么”。前者適合軌跡跟蹤與路徑規劃,后者適合存在檢測與行為判斷。
二、復雜多徑環境下的底層算法創新
室內環境的多徑反射、信號遮擋、電磁干擾等問題,對無線感知技術構成持續挑戰。飛睿智能研發團隊在底層算法層面進行多項優化,提升UWB模組在復雜場景下的測距穩健性。
在硬件設計層面,飛睿智能UWB芯片模組采用SIP系統級封裝設計,將天線、射頻前端、基帶處理單元等關鍵部件集成于(最小)7×7mm的小型封裝內。這種高集成度設計不僅縮小了硬件體積,還通過優化信號鏈路布局,提升了模組在復雜環境下的抗干擾能力。芯片基于22nm制程設計,通過算法優化硬件功耗,可適配紐扣電池供電設備,滿足長時間運行需求。
在軟件算法層面,飛睿智能融合TWR雙向測距、AOA到達角等多種定位技術,并通過濾波算法進一步提高定位精度。針對多徑干擾問題,算法能夠識別并濾除反射信號帶來的測距誤差,優先采用直射路徑數據進行位置解算。在自動跟隨應用中,智能目標識別與追蹤算法可快速識別目標物體,實時跟蹤其運動軌跡,即使在目標快速移動或周圍環境復雜的情況下,仍能保持穩定跟隨效果。
毫米波雷達方面,飛睿智能采用一發兩收的天線設計方案。單個發射天線負責信號發射,兩個接收天線分別捕獲回波信號。通過對比兩個接收天線的信號差異,算法可實現對運動軌跡的實時跟蹤,在多人共處的復雜環境中區分不同個體的運動狀態。雷達信號處理算法對微多普勒特征進行提取分析,能夠區分人體微動與環境干擾,降低誤報率。
三、融合感知的應用價值
UWB與毫米波雷達的融合,可在室內場景中構建更完整的感知視圖。UWB提供厘米級位置信息,用于設備跟隨、人員定位、軌跡回放等場景;毫米波雷達補充存在檢測、姿態識別、跌倒監測等能力。兩者結合,可滿足智能家居、智慧養老、工業物聯網等領域對空間感知的多維度需求。
以智能家居場景為例,UWB可用于家庭成員的位置跟蹤與設備指向性控制,毫米波雷達則負責房間內的人體存在檢測與活動狀態判斷。當UWB定位顯示用戶進入客廳,毫米波雷達可進一步判斷用戶是坐下休息還是走動活動,據此調節燈光亮度與空調模式。在養老監護場景中,UWB定位可追蹤老人的活動軌跡,毫米波雷達則可識別跌倒、長時間靜止等異常狀態,實現雙重保障。
飛睿智能團隊擁有毫米波射頻電路、多陣列天線設計、雷達算法、人工智能算法等研發能力。微波毫米波雷達產品涵蓋5.8G、24G多個頻段,UWB技術可實現厘米級高精度定位、穿透能力強、定位距離遠、大規模組網、跨樓層復雜空間定位等特性。持續的底層技術積累,為兩種感知技術的融合應用提供了基礎支撐。
從單一傳感器到多模態融合,室內空間感知正在向更精細、更可靠的方向演進。飛睿智能在UWB與毫米波雷達領域的雙向布局,為這一演進提供了可落地的技術路徑。
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突破10米限制:解碼飛睿智能UWB毫米波雷達融合感知技術
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