周雷 孙墨祺 李亚秋 田晓迪
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摘要:毫米电磁波通常属于红外无线电波的一种,其中一个波长1-10毫米的红外电磁波被称为毫米波,其通常范围位于无线微波与远红外电磁波相连或交叠的一个波长毫米范围。因此使它具有两种辐射波谱的不同特点。毫米波雷达测距与一般无线雷达的红外测距工作原理几近相同,其主要都能就是将红外无线电波直接发出红外去,并同时接收无线回波,然后根据回波接发之间的回波时间差从而直接得到雷达目标具体位置测距数据。
关键词:智慧高速；毫米波雷达;；应用
毫米微波的射频波长一般都是介于厘米波与射电光波之间,因此,其具有毫米微波射频制导与光电微波制导的两大优点。与其他同厘米长的波导光吸引头产品相比,毫米长的波导光吸引头的最大优势就是更多,不仅具有体积小、质量轻、空间大和分辨率高,而且采用毫米长的波导光吸引头光线穿透力极强,尤其在雾、烟、灰尘等处,但是在大雨天效果会受到干扰。另外,毫米米微波导航指引头还特别具有其他技术优势,其抗干扰、反射和隐身攻击能力极佳,与其他新型微波雷射导引头相比效果更为显著。
一、毫米波雷达的优势
(一)精度高抗干扰
当前毫米型微波导航指引头技术应用较为频繁,与传统微波巡航导引头应用相比毫米型微波导航指引头的最大优势就是更多,不仅使用体积小、质量轻,而且使用空间大和分辨率极高。尤其在各种统一短波天线探测口径中,毫米短波雷达还具有更窄的天线波速,能够大大提高毫米雷达的绝对角深度分辨探测能力与可探测角度的精度,并且还有可能在一定大的程度上在抵抗长波电子干扰、杂波反射干扰、多径波和反射短波干扰等在各方面都可以有着极佳探测效果。
(二)全天候全天时
毫米超声波导电吸引头还特别具有其他它的优势,尤其穿透力强和效果好,能够轻松穿透任何烟雾、灰尘等,还有全天候或者全天时的使用特点,但是在有暴雨或者特大雨雪等天气时除外。
(三)高分辨多目标
毫米波导引头工作频率非常高,基于此,可能得到大的信号宽带与多普勒频移,不仅能够提高距离与速度的测量精度,还能够提升其分辨能力,并且能够对目标细节特征仔细分析。与此同时还能辨别多个目标,由此可见,其空间分辨与成像能力极强。
二、毫米波雷达的工作原理
以车载毫米波跟踪雷达系统为此举例,在汽车发射毫米光电波时,雷达系统可实时接收相对目标物体反射出的信号,经过后方跟踪处理后,能够快速、准确等地得到一辆汽车周围具体物理环境相关信息,例如,汽车与其他周围物体的距离间距、速度、角度、运动量和方向等,然后根据雷达探知器得到的周围物体环境信息对其进行相对目标自动追踪,并对其进行自动识别以及分类,再与一辆车身周围动态环境信息与车身数据相关性结合,最后通过雷达中央处理控制单元对其信息进行自动智能追踪处理。经过合理化的决策后,警告无人驾驶证,例如,声音、光等传达方式,并且也因为可以对无人汽车行驶进行主动干预,从而不仅能够大大提升无人驾驶车全过程的舒适性、安全性,还甚至能够大大降低交通事故突然发生时的概率。
(一)位置
毫米波激光雷达在天线发射接收天线时,通过天线发射接收天线可以发出属于相应特定波段的且具有一定指向性的毫米波,毫米光的波在天线遇到特定障碍物或目标后又能由反射波发回来,通过天线接收发射天线就能接收到由反射波发回来的指向毫米波。此时,需要准确计算毫米波在途中高速飞行的持续时间,但是也需要根据一个毫米短短波的飞行波段,再通过结合一辆前车继续行驶时的速度与本辆前车继续行驶时的速度,从而准确得出毫米波波段雷达与观测目标之间的观测距离,进而准确知道雷达目标所在位置。
(二)速度
毫米波监控雷达的相对频率自动变化、本人的车与监测跟踪目标的自动相对波和速度变化是紧密关联相连的,需要根据本车多普勒自动效应,再通过结合雷达反射接收回来的本车毫米波雷达频率的自动变化,从而得到能够直接得到前方车辆实时自动跟踪的监测障碍物跟踪目标与本人的车加速相比的相对速度,因此,传感器能够发出安全的近距离危险报警时,如果本人的车是在加速或前方的监测跟踪目标是在减速、静止的这种情况下,毫米型微波雷达反射的来回波的相对频率就会更高,否则速度会越来越低。
(三)方位角
毫米激光雷达在微波监测器对目标的两个方位角进行测量时,通过毫米波激光雷达的两个发射接收天线分别发射并输出两个毫米波,在空中遇到被微波监测到的物体后又在反射后收回来,通过毫米波激光雷达发射并列的微波雷兽发射天线,收到同一时间监测到的目标和在反射后收回来的两个毫米和微波雷达相位差,从而计算出方位角。
三、智慧高速毫米波雷达应用
当前正在智能交通系统技术设计中,4d车道毫米光微波轨迹可视跟踪雷达系统能够同时实现多少个车道多方向目标的自动跟踪,其主要特点采用了在智能三维立体坐标空间中的毫米波轨迹检测雷达技术,能够实时提供不同景区的一个x、y、z三维立体坐标与一维不同速度的4d多车道目标车在实施自动跟踪时的轨迹检测信息,能够精准的高速检测与实时统计每辆高速行驶景区车辆的所有轨迹信息。
此外，该雷达内装有新型毫米波高频车辆信号检测器,其技术具有完全国家自主研发知识产权,利用高速调频连续毫米波与高频多普勒技术原理,从而对各个地面车辆发射毫米波,将各个回波车辆信号分别进行高速的和实时的高频数字化信号处理进行分析,对智能单车行驶速度、平均行驶速度、车流量、车型、排队长度等进行检测,并进行分析。4d微小毫米微微波视频可视监控雷达测速系列不仅集成高清视频监控摄像,能够同时精确监控12个自行车道,而且能够提供多个不同目标点的高分辨率四维图像雷达行车轨迹识别信息并通过同步实时叠加在监控显示屏上,4d微米毫米微微波视频可视监控雷达的测速四维图像识别测速技术不仅能够实时精准识别测速,并实时跟踪目标行驶轨迹。在众多拥堵路段缓行与大量高流量运行路段,也不会因此受的到任何干扰,能够为您提供极为精准的运行数据。
结束语：
当前为电子警察专门设计的多车道、多目标跟踪雷达，能够提供精准的车辆信息，并且能够对其实时监控，不会漏掉每一辆违章车，也不会对道路造成破坏，能够实时检测车道上车辆目标的实时情况，例如，超速、变道、违停等。
参考文献：
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