第3讲-雷达测速系统概述(交通信息技术-林晓辉)

雷达测速系统概述2009年09月讲授人：林晓辉提纲1雷达测速的兴起2雷达测速的基本原理3雷达测速波段4雷达测速与激光测速5雷达测速的应用6反雷达测速设备1、雷达测速的兴起1）经济飞速增长，汽车保有量大幅上升，交通事故不断增加。2）超速行驶是交通事故第一杀手。3）取缔超速成为维护交通安全的重要手段。4)出现许多测速方法。雷达测速成为最常见、稳定的测速度方法之一。2、雷达测速基本原理1）多普勒效应原理无线波由频率和振幅构成，它在进行过程中与物体碰撞后会被反射，反射回来的波，其频率和振幅随物体的移动状态而改变。（1）当物体朝着无线波发射方向前进时，无线波被压缩，频率增大；（2）当物体朝着远离无线波发射方向行进时，无线波频率减少。2、雷达测速基本原理0ft2）雷达测速计算方法VD（1）当小车静止时，假设单位时间内接收到波的周期数为N，那么tNf/0（2）当小车以v速度朝雷达发射方式运动时，同样单位时间内接收到波的周期数为多于N，设t'NNNN'2、雷达测速基本原理0ftN2）雷达测速计算方法VD（3）等于单位时间移动的距离D对应的波长个数。vtD0/fccfvtfcvtDN00/2、雷达测速基本原理0ff2）雷达测速计算方法VD（3）小车接收到的频率为00fcvftNNtNf2、雷达测速基本原理0f2）雷达测速计算方法VD（4）小车接收到的频率高于发射频率，高出来的部分称为多普勒频率，记为0fcvfddf2、雷达测速基本原理0f2）雷达测速计算方法VD（4）由于车辆朝向雷达运动，电磁波的去向和来向都会出现多普勒效应，雷达接收到的反射波频率相对于发射频率会增加。这个时候多普勒频率为02fcvfddf2、雷达测速基本原理02fcvfd0f2）雷达测速计算方法（5）多普勒频移公式：——雷达的发射频率；——运动物体的速度。vdfdffcv022、雷达测速基本原理TNfd2）雷达测速计算方法（6）速度公式：dffcv02TNfcv02T——标准时间；N——标准时间T内测得的脉冲数。3、雷达测速波段1）Xband频道频率：10.525GHz，雷达形状为圆形，采用连续波发射，测速距离为150m～4750m，易受干扰，属于早期的测速仪器。其最高速范围介于200km/h~300km/h。3、雷达测速波段2）Kband频道频率：24.15GHz，手持式或流动电子警察，使用范围广泛，Kband流动式测速照相系统功率较弱，且不易被干扰。目前雷达侦测器的侦测距离非常短，测速照相系统可加装闪光灯便于夜晚执行工作。其最高速范围介于200km/h~320km/h。3、雷达测速波段3）Kaband频道频率：33.1GHz，与Kband测速雷达相似，由于其微波频率更高，测速范围较为集中，所以更加不宜被干扰。现在国内用的这类雷达主要是安徽铜陵生产的采用连续波发射的测速雷达。4、雷达测速与激光测速1）激光测速仪激光测速仪采用激光测距原理。激光测距是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度。4、雷达测速与激光测速2）激光测速仪的特点（1）测速有效距离远，可测1000M外；（2）测速精度高，误差1公里；（3）一般交警都把仪器放在巡逻车上，停车静止使用。（4）使用一类安全激光，对人眼睛安全。（5）激光测速仪的取证能力远远大于雷达测速仪，因而受到全世界广泛的认可和推广。（6）激光测速仪的耗电量比较低，两节五号电池可以连续使用20小时。（7）价格昂贵，一万美元左右。4、雷达测速与激光测速3）雷达测速仪基本原理：把雷达波发射到一个移动的物体上，根据反射回来的与目标速度成比例的雷达信号，由测速仪内部的线圈将该信号进行处理，得到一个频率变化，通过数字信号处理技术处理后，得到目标的速度。4、雷达测速与激光测速4）雷达测速仪的特点(1)易于捕捉目标，无须精确瞄准；(2)在运动中实现检测车速，是“流动电子警察”；(3)固定测速误差为±1km/h，运动时测误差为±2km/h。(4)有效测速距离相对于激光测速近,最远测速距离为800m(针对大车)。(5)雷达测速仪技术成熟，价格适中。(6)雷达测速仪发射波束的张角是一个很重要的技术指标。张角越大，测速准确率越易受影响；反之，则影响较小。5、雷达测速的应用1）区间测速电子警察系统（电子眼）（1）组成雷达测试仪、摄像机、红外灯合作，对超速车辆进行抓拍。（2）安装方式：背向就是雷达波和摄像机方向和汽车行进方向一致，车辆超速时摄像机拍摄车辆的后车牌。正向就是雷达波和摄像机方向和汽车行进方向相反，车辆超速时摄像机拍摄车辆的前车牌。6、反雷达测速设备1）普通雷达探测器（1）探测雷达各波段，以便提醒车主注意车速。（2）雷达探测器属于合法产品，成本800～5000左右。（3）低端探测器只能检测一个频段、感应距离大概200左右；高端探测器可检测多个频段，感应距离大概1公里左右。6、反雷达测速设备1）普通雷达探测器使用注意事项：（1）探测器必须放在正确位置，才能发挥最大的效用；（2）前挡风玻璃贴了金属防暴隔热膜（或自带防暴功能）的车子将会影响探测器反应距离；（3）严禁两台探测器共同使用；（4）市区杂波干扰。6、反雷达测速设备2）电子狗（1）接收无线信号后，发出警告。（2）属于非法产品。（3）价格便宜，250～500元。原理：生产电子狗的厂家，在有电子眼的地方，偷藏了一个无线电发射器，它针对所在路线的特点，发射含有信息代码的无线电信号,汽车开近此地，接收器收到发射器的无线电信号，解码出报警类型，发声芯片发出语音报警，如此段限速，此段单向，此路口有电子眼等。6、反雷达测速设备2）电子狗电子狗的缺陷：（1）由于靠接收无线电波而发出报警，容易受到干扰；（2）电子狗网络无法保证；a）非法产品，交警部门将逐步打击。b）发射器使用干电池，无法保证长期可用。c）经验模式导致网络难以保证。6、反雷达测速设备3）GPS雷达探测器工作原理：通过在地图上增加监测点地标结合GPS本身的即时定位功能来即使报警。特点：（1）能做测速雷达警报，也可以做红绿灯电子眼警告；（2）交管系统增加一处电子眼，只需更新地图，成本低、响应快（3）可判别电子眼方向，减少误报；（4）可设定报警提前量，或车并未超速时，可不予报警。小结本节课介绍了雷达测速系统的基本原理，雷达测速波段、雷达测速的应用、激光测速，以及三种反雷达测速设备。下一节课内容：交通信息处理技术讨论新修订的《道路交通安全违法行为处理程序规定》已于2009年4月1日正式实施，其中新规定明确要求固定电子眼设置地点要对社会公布。请分析其利弊？