(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210668660.1 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 北京经纬恒润科技股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路14 号1 幢4层 (72)发明人 汤凯明　苏治国　闫宇恒　董振鹏　 (74)专利代理 机构 北京科领智诚知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11782 专利代理师 王海霞 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G01S 13/88(2006.01) (54)发明名称 一种用于智能驾驶汽车仿真的毫米波雷达 模拟方法及装置 (57)摘要 本发明实施例公开一种用 于智能驾驶汽车 仿真的毫米波雷达模拟方法， 该方法包括： 获取 仿真场景中的环境数据； 环境数据中至少包括毫 米波雷达感知范围内的所有物体的材质网格参 数； 根据雷达方向图， 确定毫米波雷达在发射角 度上的发射强度； 将雷达方向图转换为灰度图； 根据灰度图中的每个像素点和毫米波雷达的发 射强度， 发射毫米波； 基于光线追踪算法获取仿 真场景中， 通过像素点的毫米波与物体相交的各 击中点的结构体信息； 根据各结构体信息， 获取 各击中点对应的击中点信息； 根据击中点信息， 得到模拟毫米波雷达输出的目标信息； 目标信息 至少包括目标距离、 目标速度、 目标方位角、 目标 峰值功率、 置信度以及距离信噪比。 权利要求书3页 说明书17页 附图5页 CN 115033991 A 2022.09.09 CN 115033991 A 1.一种用于智能驾驶汽车仿真的毫米波雷达模拟方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取仿真场景中的环境数据； 所述环境数据中至少包括毫米波雷达感知范围内的所有 物体的材质网格参数； 根据雷达方向图， 确定所述毫米波雷达在发射角度上的发射强度； 将所述雷达方向图转换为灰度图； 所述灰度图包括多个 像素点； 根据所述灰度图中的每 个所述像素点和所述毫米波雷达的发射强度， 发射毫米波； 基于光线追踪算法获取所述仿真场景中， 通过所述像素点的所述毫米波与物体相交的 各击中点的结构体信息； 所述结构体信息至少包括所述击中点的毫米波强度、 所述毫米波 传输路径、 所述击中点的相对角度； 根据各所述结构体信息， 获取各所述击中点对应的击中点信息； 所述击中点信息至少 包括所述击中点的位置信息、 速度信息、 角度信息以及强度信息； 根据所述击中点信息， 得到模拟毫米波雷达输出的目标信息； 所述目标信息至少包括 目标距离、 目标速度、 目标 方位角、 目标峰值功率、 置信度以及距离信噪比。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述雷达方向图转换为灰度图， 包 括： 根据映射关系， 将所述雷达方向图中雷达发射天线的第 一水平角度范围转换为图像平 面下的第二水平角度范围， 并将所述雷达方向图中雷达发射 天线的第一垂 直角度范围转换 为图像平面下的第二垂直角度范围； 将所述第二水平角度范围和所述第二垂直角度范围进行归一化处理， 得到所述灰度 图。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于光线追踪算法获取所述仿真场景 中， 通过所述像素点的所述毫米波与物体相交的各击中点的结构体信息， 包括： 在所述仿真场景中， 生成在所述毫米波传输路径上经过多次镜面反射后产生的多个击 中点； 获取所述毫米波在各 所述击中点的相对角度； 根据镜面反射的毫米波强度计算公式， 计算各个所述击中点产生的镜面反射的毫米波 强度； 根据所述毫米波传输路径、 所述击中点的相对角度和所述毫米波强度， 得到所述击中 点的结构体信息 。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据各所述结构体信息， 获取各所述 击中点对应的击中点信息， 包括： 根据所述结构体信息中的毫米波强度， 确定从对应的击中点返回的毫米波返回强度； 根据所述毫米波返回强度， 确定所述对应的击中点的位置信 息、 速度信息、 角度信 息以 及强度信息； 将所述击中点的位置信息、 速度信息、 角度信息以及强度信息确定为所述击中点对应 的击中点信息 。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述击中点信息， 得到 模拟毫米波雷达 输出的目标信息， 包括： 根据各所述击 中点的位置信息、 速度信 息、 角度信息和强度信 息， 生成数据轴为相对距权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115033991 A 2离、 相对速度和方位角正弦的三维阵列； 根据各所述击中点信息得到对应的所述击中点所属的三维阵列中的单 元格； 为所述三维阵列中的每个单元格及其各自邻近的预设数量个单元格进行毫米波强度 分配； 以所述单 元格的毫米波强度作为权 重， 计算对应的所述单 元格中击中点的加权真值； 对所述三维矩阵进行检测， 得到毫米波强度大于预设阈值的单 元格； 将所述单 元格对应的击中点确定为 点目标； 利用聚类算法对所述 点目标进行聚类， 得到所述目标信息 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据雷达方向图， 确定所述毫米波雷 达在发射角度上的发射强度， 包括： 根据所述雷达方向图， 查找发射角度上的天线增益； 根据所述天线增益， 确定所述发射角度上的发射强度。 7.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据镜面反射的毫米波强度计算公 式， 计算各个所述击中点产生的镜面反射的毫米波强度， 包括： 通过以下镜面反射的毫米波强度计算公式， 计算各个所述击 中点产生的镜面反射的毫 米波强度Preflecti on： Preflecti on＝P0×Creflecti on×Cmaterial×Cdistance 其中， P0为经过上个击中点或发射端入射至本击中点的能量， Creflection为菲涅尔反射公 式计算的反射强度占全部 强度的比例， Cmaterial为材质反射率， Cdistance是和距离平方成正比 的衰减系数。 8.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述毫米波返回强度包括镜面反射的毫米 波强度和后向散射的毫米波强度。 9.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述对所述三维矩阵进行检测， 得到毫米 波强度大于预设阈值的单 元格， 包括： 通过恒虚警率检测算法对所述三维矩阵进行检测， 得到毫米波强度大于预设阈值的单 元格。 10.一种用于智能驾驶汽车仿真的毫米波雷达模拟装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取仿真场景中的环境数据； 所述环境数据中至少包括毫米波雷达感 知范围内的所有物体的材质网格参数； 确定模块， 用于根据雷达方向图， 确定所述毫米波雷达在发射角度上的发射强度； 转换模块， 用于将所述雷达方向图转换为灰度图； 所述灰度图包括多个 像素点； 发射模块， 用于根据所述灰度图中的每个所述像素点和所述毫米波雷达的发射强度， 发射毫米波； 所述获取模块还用于基于光线追踪算法获取所述仿真场景中， 通过所述像素点的所述 毫米波与 物体相交的各击中点的结构体信息； 所述结构 体信息至少包括所述击中点的毫米 波强度、 所述毫米波传输路径、 所述击中点的相对角度； 根据各所述结构体信息， 获取各所 述击中点对应的击中点信息； 所述击中点信息至少包括所述击中点的位置信息、 速度信息、 角度信息以及强度信息； 处理模块， 用于根据 所述击中点信 息， 得到模拟毫米波雷达输出的目标信息； 所述目标权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115033991 A 3