Are Doppler Velocity Measurements Useful for Spinning Radar Odometry?

要約

回転する周波数変調連続波 (FMCW) レーダーは、自律車両ナビゲーション用として人気を集めています。
回転レーダーは、複数のセンサーや広範な校正を必要とせずに 360 度の視野全体を捉えることができるため、より古典的な自動車の「固定」レーダーではなく選択されています。
しかし、市販の回転レーダー システムには、同じ方向での繰り返し測定と基本的なハードウェア設定が不足しているため、これまで半径方向の速度を抽出する機能がありませんでした。
新しいファームウェアのアップグレードにより、方位角間でレーダー信号の変調を交互に行うことが可能になりました。
この論文では、最初に、この交互変調を使用して、単一の生のレーダー強度スキャンから半径方向のドップラー速度測定値を抽出する方法を紹介します。
次に、これらの測定値を 2 つの異なる最新のオドメトリ パイプラインに組み込み、徐々に困難になる自動運転環境で評価します。
ドップラー速度測定を使用することで、幾何学的に著しく劣化した環境でもオドメトリが最先端の機能を継続できることを示します。

要約(オリジナル)

Spinning, frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar has been gaining popularity for autonomous vehicle navigation. The spinning radar is chosen over the more classic automotive `fixed’ radar as it is able to capture the full 360 degree field of view without requiring multiple sensors and extensive calibration. However, commercially available spinning radar systems have not previously had the ability to extract radial velocities due to the lack of repeated measurements in the same direction and fundamental hardware setup. A new firmware upgrade now makes it possible to alternate the modulation of the radar signal between azimuths. In this paper, we first present a way to use this alternating modulation to extract radial Doppler velocity measurements from single raw radar intensity scans. We then incorporate these measurements in two different modern odometry pipelines and evaluate them in progressively challenging autonomous driving environments. We show that using Doppler velocity measurements enables our odometry to continue functioning at state-of-the-art even in severely geometrically degenerate environments.

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