刘贺
青岛理工大学）
摘 要：为了对高空抛物事件进行追责，防范此类事件发生，本文从雷达测速和测距的理论出提出一种高空抛物轨迹的描述方法。该方法是将数个高频率毫米波雷达安装在楼外，通过测量物体下落的速度和距离楼的距离，数学分析得出物体下落的轨迹，对物体抛出点进行判断，有效找出责任人。
关键字：测速；测距；抛物轨迹；追责
前言：随着城市、建筑行业的快速发展，高层住宅越来越多，随之而来的是高层建筑带来的各种困扰。高空抛物无疑是一个常见且突出的问题，伤人情况时有发生，难以找到高空坠物的来源，无法对相关人员处则，更难以维护被伤者的利益。改革开放以来我 因此相关部门也采取了相应的措施进行防护，如 : 在住宅区安装电子眼监控设备、在施工现场使用绿色防护网，但目前这些措施都还没有从根本上减少高空坠物带来的惨剧。
1 装置安装
方法采用的装置为毫米波雷达，雷测速的原理是应用多普勒效应, 因此, 具有雷达波束照射面大, 易于捕捉目标, 无须精确瞄准，技术成熟, 价格适中等优点。使用调频的方法测量雷达和目标之间的距离。
右图为假设的物体下落轨迹图。竖向坐标表示的是楼层数，横向表示的是距离楼底墙面处的距离。
我们将两个毫米波雷达雷达分别安装在坐标Y=6、Y=8处，使用雷达照射面与地面平行,两装置距离L;将一个毫米波雷达安装在坐标X=6处，使雷达与楼面平行,距离楼面距离为D。
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2 测量原理
测速雷达所应用的是可以检测到发射出无线电波及反射回来的无线电波期间频率变化的原理。由这两个不同频率的差值,可以依特定的比例关系,计算出波碰到的物体的速度。即：=Kv
式中v—目标运动速度;c—电磁波在空气中的 传播速度,是一个常数; —雷达的发射频率, 是一个已知量; K—单位换算系数, 3.6/106; —测量到的运动目标所引起的多普勒频率,其测量准确度由石英晶体振荡器 保证, 并由计算机进行速度换算并送至显示屏显示。
使用调频的方法测量雷达和目标之间的距离，利用的是ＴＸ信号和ＲＸ目标回波信号之间的差频［６］。其延时（τ）可以通过数学方法推导，= 其中ｄ是与目标之间的距离，ｃ为光速，Ｓ为调频连续波的斜率。
物体从高楼层窗口飞出做类平抛运动（水平方向有速度，竖直方向初速度为0），穿过三个雷达依次经过K、M、N点，测出此时物体的下落速度和距离楼墙面的距离。同时装置也可以记录到达三点的时间。因此有以下数学计算：
穿过M、N点计算竖直方向加速度：=
水平方向加速度：=
穿过K点记录物体水平方向速度：
根据公式：-=2D, 得出水平方向初速度
记楼墙面到物体坠落时的距离：P
根据公式得出物体从抛出到落地的时间为：P=
最后根据公式计算出抛出物到地面的距离：H=
从而确定物体从具体哪一楼层哪一窗口抛出。
3 难点分析
一是由于雷达本身的特点。对于一些小的物体测量精度不够，影响轨迹的判断。二是在环境影响。容易误判飞鸟，暴雨状态下，雷达测量也将受到很大制约。三是物体自身形状也会影响精度。如果物体形状过大，且不规则，容易受风的影响，导致不同时刻加速度差距较大，不适用公式，轨迹判断不准确。
因此选择合适的测量工具是十分重要的。同时测量装置越多，测量准确率就越高。最后也需要合适的系统将装置相互连接，绘制出图像。
4 前景展望
我国政府及相关部门十分重视，印发了《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，并在《中华人民共和国民法典》中明确规定了高空抛物属于违法行为。特别是，《民法典》第一千二百五十四条明确规定禁止从建筑物中抛掷物品。若发生高空抛物行为造成他人损害的，由抛物者全权承担责任；未能明确责任人的，由可能加害的建筑物使用人共同担责；若未做好小区内相关保障措施，
物业应依法承担。
所以找出第一责任人就显得十分重要。而目前用的摄像头在黑暗环境中无法捕捉物体，即使在白天天气状况好的情况下也很难记录高速坠落的物体。因此迫切需要一种记录抛物的装置。文中办法即使不能准确记录物体运动轨迹也能判断物体是从某个装着上面或者下面抛出的，可以有效缩小区人员排查范围，具有用用前景。
5 结语
为了识别高空抛物的轨迹，本文提出一个利用雷达装置判断的设想。系统有一定的稳定性、可靠性且功耗低，覆盖范围广。设计于减少高空坠物事件的发生、找出责任人以及减轻高空坠物的伤害有一定的实际意义。
参考文献
【1】林仲扬 漫谈雷达测速仪 江苏省计量测试技术研究所
【2】秦吕，胡星星，赵耀，曾洁 ＡＷＲ１６４２雷达传感器的移动车辆测速测距设计 （成都理工大学 信息科学与技术学院，成都 ６１００５９）