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CES獲獎:RAPA:以注意力機制重塑 4D 雷達感知范式

作者: 時間:2026-01-07 來源: 收藏

CES 2026 人工智能(Artificial Intelligence)類 Best of Innovation

CES 2026 上,來自 Deep Fusion AIRAPA(Real-time Attention-based Pillar Architecture for 4D Radar Perception) 榮獲 Artificial Intelligence 類別 Best of Innovation
該系統是一套完全基于 4D 成像雷達的實時 360° 感知軟件架構,目標直指一個長期被認為“難以單獨成立”的技術命題:僅依靠雷達,實現接近 LiDAR 級別的自動駕駛環境感知能力


背景:4D 雷達的潛力與現實落差

近年來,4D 成像雷達 被視為自動駕駛感知體系中的關鍵增量技術:

  • 具備 距離、方位、俯仰 + 多普勒速度 的四維信息

  • 全天候工作能力強,對雨、霧、雪、灰塵不敏感

  • 成本顯著低于高線數 LiDAR,更易規模化部署

然而,在算法層面,4D 雷達長期存在兩個核心難題:

  1. 數據高度稀疏、噪聲強

  2. 傳統深度學習模型難以有效建模雷達信號特性

這導致雷達在多數系統中更多充當“輔助傳感器”,而非主感知來源。

RAPA,正是為打破這一技術天花板而設計。


RAPA 的核心定位:雷達原生(Radar-native)的感知架構

與“將雷達數據強行套用 LiDAR / Camera 網絡結構”的思路不同,RAPA 的設計原則是:

從雷達信號本身出發,構建原生適配 4D 雷達的數據表達與深度學習架構。

其關鍵特征包括:

  • 軟件定義(software-defined)感知系統

  • 100% 依賴多顆 4D 成像雷達

  • 360° 全向覆蓋

  • 無需攝像頭或 LiDAR 融合

這使 RAPA 成為一種真正意義上的 Radar-only Perception Solution


注意力機制 + Pillar 表達:解決稀疏與噪聲問題

Radar Pillar Architecture:為雷達定制的空間建模方式

RAPA 采用了專門面向雷達點云的 Pillar(柱狀)表示方式,在空間上對雷達回波進行結構化編碼,使其更適合深度網絡處理。

與 LiDAR 點云相比,雷達點云具有:

  • 點數更少

  • 分布更不均勻

  • 噪聲與虛警更多

Pillar 架構在此基礎上,引入了 針對雷達信號統計特性的優化過濾機制,顯著提升有效信息密度。

Attention-based Deep Learning:讓模型“學會忽略噪聲”

RAPA 的核心算法是一套 基于注意力機制(Attention)的深度學習模型,其訓練完全基于 Deep Fusion AI 的 自有 4D 雷達數據集

注意力機制在這里承擔的角色是:

  • 動態區分 高價值回波 vs. 噪聲回波

  • 在稀疏數據中聚焦于 關鍵目標區域

  • 提升在復雜場景下的魯棒性

這種設計,使模型不再被動接受雷達的“原始不完美數據”,而是 主動學習雷達信號的物理與統計特性


多普勒速度:雷達感知的“殺手級維度”

RAPA 充分利用了雷達區別于其他傳感器的獨特優勢——多普勒速度信息

通過速度維度,RAPA 能夠:

  • 精準區分靜態目標與動態目標

  • 在目標檢測與跟蹤階段顯著降低誤檢

  • 在擁擠或弱紋理場景中保持穩定感知

在公開基準測試(public benchmarks)中,RAPA 在目標檢測與跟蹤任務上的整體準確率,相比同類方案提升超過 40%,這一提升主要來自對多普勒信息的深度建模與利用。


實時性與工程落地:為邊緣平臺而生

在性能之外,RAPA 的另一個關鍵價值在于 工程可落地性

  • 可在邊緣嵌入式平臺上高效運行

  • 滿足自動駕駛與機器人對 實時性(real-time) 的嚴格要求

  • 不依賴高功耗 GPU 或昂貴傳感器組合

這使其在成本、功耗與系統復雜度上具備明顯優勢。


應用場景:不止于自動駕駛汽車

雖然 RAPA 的核心應用場景是自動駕駛汽車(AV),但其雷達原生架構也天然適用于更多平臺:

  • 自動駕駛車輛(AV)

    • 成本敏感型 L2+/L3/L4 系統

  • 無人水面艇(USV)

    • 低能見度、復雜反射環境

  • 機器人與移動平臺

    • 室外全天候運行需求

在這些場景中,雷達往往比視覺更可靠,而 RAPA 則為其提供了“單獨成立”的算法基礎。


技術意義:雷達從“備胎”走向“主感知”

從行業角度看,RAPA 的意義不只是一次算法性能提升,而在于它驗證了一個重要方向:

通過為雷達量身定制的數據表示與注意力模型,雷達可以成為主感知傳感器,而非 LiDAR 的低配替代。

在自動駕駛產業面臨 成本壓力、規模化部署與冗余安全 多重挑戰的當下,這一方向具有極強的現實價值。


總結:一次雷達感知范式的躍遷

RAPA 之所以能夠獲得 CES 2026 人工智能類 Best of Innovation,本質原因在于它完成了三件難度極高的事情:

  1. 正視雷達數據的缺陷,而非回避

  2. 在模型結構上真正“為雷達而設計”

  3. 在實時性、精度與成本之間取得工程級平衡

如果說過去的雷達感知更多是“補充視覺與 LiDAR 的保險層”,那么 RAPA 展示的,是雷達作為 獨立、可規模化主感知方案 的現實可能性。

在自動駕駛、無人系統與機器人持續擴展的未來,這種 雷達原生 + 注意力驅動 的感知架構,極有可能成為下一階段的重要技術分支。



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