一文看懂波粒XSeek的4D成像，究竟能看清什么？

航海雷达是保障船舶航行安全的重要感知设备，但在港口、狭窄航道及船舶靠离泊等复杂场景中，传统航海雷达受限于分辨能力，难以提供精准的距离、准确的方位和清晰的轮廓形态信息。

为弥补这一能力短板，波粒将毫米波雷达技术引入水上场景，推出船用4D成像小目标雷达——XSeek，以高分辨率4D成像能力，为船舶近距离目标探测与精细操船提供更加精准、丰富的感知信息，满足各种精细操船场景下的感知需求。

什么是4D成像

波粒XSeek中的4D成像，指的是距离、方位角、俯仰角以及速度信息。具体而言：

• 距离测量的是目标与雷达之间的距离，判断目标有多远；

• 方位角测量的是目标在水平方向上的角度，判断目标在哪个方向；

• 俯仰角测量的是目标在垂直方向上的角度，确定目标处于多高或多低的位置；

• 速度则是通过多普勒效应，直接测量目标以多快的速度靠近或远离雷达。

通过这四个维度，波粒XSeek能够同时获取目标的空间位置与径向运动信息，为感知提供更加丰富的数据基础。

相比传统航海雷达，4D多了什么？

传统航海雷达主要通过距离和方位角信息呈现二维水面态势，通常不具备独立测量俯仰角的能力。同时受限于距离和方位分辨力，难以清晰呈现距离较近的相邻目标及其轮廓细节。

相比之下，波粒XSeek不仅能够以更高的距离和角度分辨率获取目标信息，还可直接测量目标在垂直方向上的俯仰角，获取更加丰富的三维空间信息，为目标精细成像提供支撑。

在速度测量方面，大部分传统航海雷达并不能直接测量速度信息，需通过连续扫描与目标跟踪推算运动状态。波粒XSeek可以直接获取多普勒径向速度，结合空间位置信息，为目标运动状态判断及持续跟踪提供更加丰富的数据支持。

波粒如何将4D信息转化为更强的感知力

4D增加了目标的测量信息，要让这些信息真正转化为水上态势感知能力，还需要硬件和算法上的技术创新作为支撑。

波粒通过高增益窄波束天线技术，稀疏二维MIMO阵列技术与多面阵机械扫描技术相结合；突破了通道间相位漂移、阵面间时间同步和姿态角实时矫正等技术难题，确保点云角度的稳定精确输出和有效点云密度。

同时，通过从点云拼接、滤噪、分割聚类到多目标自动跟踪等一体化场景自适应算法，对雷达接收的多维回波信息进行处理，将原始回波数据转化为清晰、稳定的目标成像结果。

经中国船级社（CCS）测试验证并签发《船用产品试验证书》，结果显示：波粒XSeek在500米量程下，雷达距离分辨力可达0.4米，方位角分辨力为1.37°，俯仰角分辨力为2°，俯仰视场角达-10.95°~10°；速度均方根误差为0.623节，最远作用距离可达4公里。

以一艘约40米长的小型拖轮执行靠泊任务为例，随着拖轮逐渐靠近岸线，船岸距离不断缩小，对周边环境的感知精度提出了更高要求。

在传统航海雷达的探测画面中，拖轮与岸线的回波逐渐融合，目标边界变得模糊，目标容易丢失。

相比之下，波粒XSeek能够稳定追踪目标拖轮，当目标船低速靠近岸线并执行靠泊作业时，波粒XSeek可以区分目标拖轮与岸线的回波，为精细操船提供更清晰的感知信息。

如果把船舶的水上感知系统比作一支系统作战的队伍，传统航海雷达负责全局瞭望，帮助船舶水域的整体态势；波粒4D成像小目标雷达XSeek专注近距离的细节观察，凭借高精成像能力，识别近距离小目标。

两者优势互补、协同配合，从远距离态势掌握，到近距离小目标探测，进一步拓展船舶的态势感知能力，为船舶安全航行以及智能化发展提供可靠支撑。