一种基于4D毫米波雷达成像的山间道路环境感知系统，包括：雷达传感器单元、天线阵列单元、波束发射模式和方向控制单元、成像单元、决策与预警单元；雷达传感器单元扫描获得所检测山间道路周围环境的感知数据，传送至成像单元；天线阵列单元实现电磁波以宽俯仰、窄方向的波束形状发射并接收目标的回波信号；波束发射模式和方向控制单元配置天线发射接收模式和天线波束朝向，获取高精度的三维数据；成像单元接收到雷达传感器发送来的基本数据，进行数据处理，绘制三维点云图，将图像输出到决策与预警单元；决策单元对图像进行模板匹配与阈值判断，判断是否会发生异常情况，将判断结果传输至预警单元，预警单元向道路车辆及管理部门进行报警提示。