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車載雷達測速儀原理及應用
來源: | 作者:eguarder | 發布時間: 103天前 | 479 次瀏覽 | 分享到:
車載雷達測速儀原理及應用

測速雷達主要系利用都卜勒效應(Doppler Effect)原理:當目標向雷達天線靠近時,反射信號頻率將高于發射機頻率;反之,當目標遠離天線而去時,反射信號頻率將低于發射機率。如此即可借由頻率的改變數值,計算出目標與雷達的相對速度。 現已經廣泛用于警察超速測試等行業。  雷達測速儀的原理是應用多譜勒效應,即移動物體對所接收的電磁波有頻移的效應,雷達測速儀是根據接收到的反射波頻移量的計算而得出被測物體的運動速度。因此,具有以下特點: 車載雷達 

1、雷達波束較激光光束(射線)的照射面大,因此雷達測速易于捕捉目標,無須精確瞄準。   

2、雷達測速儀設備可安裝在巡邏車上,在運動中的實現檢測車速,是“流動電子警察”非常重要的組成部分;   

3、雷達固定測速誤差為±1Km/h,運動時測誤差為±2Km/h,完全可以滿足對交通違章查處的要求;   

4、雷達發射的電磁波波束有一定的張角,固有效測速距離相對于激光測速較近,最遠測速距離為800M(針對大車)。   

5、雷達測速儀因技術成熟,價格適中。因此,廣受歡迎。   

6、雷達測速儀發射波束的張角是一個很重要的技術指標。張角越大,測速準確率越易受影響;反之,則影響較小。 國內應用情況  國內目前主要使用的俄羅斯版本和美國版本的 S3雷達  俄羅斯的測速雷達有西米控的“火花”系列雷達   和奧利維亞公司的“金雕”系列雷達 雷達測速儀的原理  雷達為利用無線電回波以探測目標方向和距離的一種裝置。雷達為英文Radar一字之譯音,該字系由Radio Detection And Ranging一語中諸字前綴縮寫而成,為無線電探向與測距之意。全世界開始熟悉雷達是在1940年的不列顛空戰中,七百架載有雷達的英國戰斗機,擊敗兩千架來襲的德國轟炸機,因而改寫了歷史。二次大戰后,雷達開始有許多和平用途。在天氣預測方面,它能用來偵測暴風雨;在飛機輪船航行安全方面,它可幫助領港人員及機場航管人員更有效地完成他們的任務。   雷達工作原理與聲波之反射情形極類似,差別只在于其所使用之波為一頻率極高之無線電波,而非聲波。雷達之發射機相當于喊叫聲之聲帶,發出類似喊叫聲之電脈沖(Pulse),雷達之指向天線猶如喊話筒,使電脈沖之能量,能集中某一方向發射。接收機之作用則與人耳相仿,用以接收雷達發射機所發出電脈沖之回波。   測速雷達主要系利用都卜勒效應(Doppler Effect)原理:當目標向雷達天線靠近時,反射信號頻率將高于發射機頻率;反之,當目標遠離天線而去時,反射信號頻率將低于發射機率。如此即可借由頻率的改變數值,計算出目標與雷達的相對速度。   雷射的英文為Laser,這個字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一個字母縮寫而成,意思是指,經由激發放射來達到光的放大作用。雷射所激發出來的光,其光子大小與運動方向皆相同,因此每個波束的頻率都相等,再加上它們一束束緊密地排列著,彼此間分毫不差地互相平行,使整個光束發射至極遠處也不會散開來。在一九六二年的實驗中發現,從地球發射的雷射光在經過近四十萬公里的太空之旅后,只在月球表面上投射出一片約三公里直徑大小的圓而已!此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工與醫學(眼科、牙科、腫瘤)之應用更為廣泛。   測速雷射種類于固態雷射中的半導體雷射。雷射測速設備采用紅外線半導體雷射二極管。雷射二極管有幾個特點使它極適合用來量測速度:   1. 雷射二極管自微小范圍中發射出極窄的光束,此一狹窄光束才能精確地瞄準目標。   2. 雷射二極管以小于十億分之一秒的瞬間切換開關,大大提高精確度。   3. 雷射二極管發射率很窄,其偵測器極易接收到精確的波長;因此在日間有強烈陽光時,仍能正常操作。   4. 雷射二極管只發射電磁光譜中的紅外線部分;而紅外線系眼睛看不見的,不會影響駕駛人的注意力。   雷射測速槍以量測紅外線光波傳送時間來決定速度。由于光速是固定,激光脈沖傳送到目標再折返的時間會與距離成正比。以固定間隔發射兩個脈沖,即可測得兩個距離;將此二距離之差除以發射時間間隔即可得到目標的速度。理論上,發射兩次脈沖即可量測速度;實務上,為避免錯誤,一般雷射測速器(槍)在瞬間發射高達七組的脈沖波,自以最小平方法求其平均值,去計算目標速度。 美國進口警用雷達測速儀 應用  美國STALKER BASIC型,測試精度高、響應時間短、重量輕巧、防水滴濺落,抗兩米跌落、適合野外應用等優點,是交通隨身攜帶的理想測速工具。 為滿足用戶取證的需要,在此款雷達基礎上進行二次開發,利用雷達自身攜帶的串口輸出功能定制一臺打印機,在打印機上可設置限速值,當雷達測量的數據傳入打印機,打印機將自動判斷被測車輛是否超速,如發現其超過限速值將自動打印。打印內容包括:時間、限速值、超速值,同時預留:駕駛證號、車牌、違章司機、值勤人員、違章地點等項供執勤人員填寫。 技術指標  面板圖   類型:手持式固定多普勒測速雷達   靜態測速范圍:8~322 kmh。   環境要求:溫度:零下30度 ~ 零上60度;濕度:0 % ~ 90%   微波頻率:24.15Ghz(K-band),   發射角:15度;   最大發射功率:10毫瓦   高度:193毫米   長度:218毫米   寬度:71毫米   精度:+/-1kph   測程:約1000米   電池類型:AA型可充電鎳氫電池組   電池容量:960mAh   機械指標:重量—700克(含電池)   高度—193毫米   長度—218毫米   寬度—71毫米   外殼材料—高強度聚碳酸酯塑料   由于激光束狹窄具有正確認定目標的特點,許多文獻指出其至可以用來測量行人的步行或跑步速度;對國內為數眾多之機車速度量測更是變成可行而且簡易。作者曾利用LTI20-20雷射測速槍對行人、單車與機車目標進行量測,均能迅速獲得速度(公里/小時)與距離(十分之一公尺)之滿意數據。配備雷射測速槍的美國警方更利用其精確且快捷的測距功能,將其用在交通事故與刑案現場圖關鍵點之測繪。國內交通警察單位已多次進行雷射測速之測試,部份單位亦已完成采購使用中。民眾不可自恃裝有超速偵測器而恣意飚車,危害公眾與自身安全。

 


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