波频车辆检测技术——雷达测速检测器

1、6 6、波频车辆检测技术、波频车辆检测技术 1 1、发射接收反射、发射接收反射 雷达测速、微波、超声波、主动红外雷达测速、微波、超声波、主动红外 2 2、接收车辆发射的能量波束、接收车辆发射的能量波束 被动红外、被动声学被动红外、被动声学目录目录46.1雷达测速检测器雷达测速检测器1236.2微波交通检测器微波交通检测器6.3超声波车辆检测器超声波车辆检测器6.4光电式车辆检测器光电式车辆检测器6.1 6.1 雷达测速检测器雷达测速检测器雷达测速基本原理及应用一、雷达测速检测器概述一、雷达测速检测器概述 目标对电磁波的反射目标对电磁波的反射 电磁波的定向反射性电磁波的定向反射性 探测目标大方向

2、与距离探测目标大方向与距离 当电磁波被运动的物体所反射时，电磁波的频当电磁波被运动的物体所反射时，电磁波的频率会变化，其频率变化的大小与运动物体的速率会变化，其频率变化的大小与运动物体的速度有关。用于检测运动物体的速度。度有关。用于检测运动物体的速度。 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。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 1）当物体朝着无线波）当物体朝着无线波发射方向前进时，无线发射方向前进时，无线波被压缩，频率增大；波被压缩，频率增大；（

3、2 2）当物体朝着远离）当物体朝着远离无线波发射方向行进时，无线波发射方向行进时，无线波频率减少。无线波频率减少。二、多普勒原理二、多普勒原理 1 1、声源与接收物之间存在相对运动，接收频、声源与接收物之间存在相对运动，接收频率就不同于发射频率率就不同于发射频率 2 2、两者之间的距离缩短时，接收频率高于发、两者之间的距离缩短时，接收频率高于发射频率；两者之间距离增大时，接收频率低于射频率；两者之间距离增大时，接收频率低于发射频率。发射频率。目标车速度（目标车速度（TVSTVS）=合成速度（合成速度（CRSCRS）巡逻车）巡逻车速度（速度（PVS PVS ）测定巡逻车速度有三种可能的方法测定巡

4、逻车速度有三种可能的方法 雷达指示的合成速度雷达指示的合成速度 减去减去巡逻车速度巡逻车速度 巡逻车的速度计上安装一合适的读出装置，然巡逻车的速度计上安装一合适的读出装置，然后用电子仪器把信号从雷达读数中减去后用电子仪器把信号从雷达读数中减去 雷达测定巡逻车速度雷达测定巡逻车速度由于巡逻车和目标之由于巡逻车和目标之间的角度非常小，所间的角度非常小，所以合成速度是非常准以合成速度是非常准确的。但是，由于建确的。但是，由于建筑物反射非常强的信筑物反射非常强的信号，巡逻车与建筑物号，巡逻车与建筑物之间的角误差使巡逻之间的角误差使巡逻车速度的量低了车速度的量低了3MPH3MPH。把该值代入目标速度把该

5、值代入目标速度计算公式，可以发现，计算公式，可以发现，雷达将使目标速度夸雷达将使目标速度夸大大3MPH3MPHCRSCRSPVS=TVSPVS=TVS115-47=68 115-47=68 在巡逻车的路线上有在巡逻车的路线上有一辆大型卡车。一辆大型卡车。在这种情况下，巡逻在这种情况下，巡逻车通道将要指示的并车通道将要指示的并不是真实的地面速度，不是真实的地面速度，而是巡逻车与慢速运而是巡逻车与慢速运动的卡车之间的速度动的卡车之间的速度差，在本例中为差，在本例中为20M20MPHPH。把该巡逻车速度。把该巡逻车速度代入计算公式，可以代入计算公式，可以看到这已严重地夸大看到这已严重地夸大了目标速度

6、。了目标速度。CRSCRSPVS=PVSPVS=PVS10510520=8520=85 车辆超越巡逻车雷达设备精确地测车辆超越巡逻车雷达设备精确地测定与目标车的合成速度。但超越车定与目标车的合成速度。但超越车辆的强反射信号使雷达显示的巡逻辆的强反射信号使雷达显示的巡逻车速度为实际的巡逻车速度与超越车速度为实际的巡逻车速度与超越车速度之差。车速度之差。 一般，由于相对速度之差极小，所一般，由于相对速度之差极小，所以在超越车辆尚未远离巡逻车，雷以在超越车辆尚未远离巡逻车，雷达设备重新接收到强的路面反射信达设备重新接收到强的路面反射信号之前，并不显示巡逻车速度。不号之前，并不显示巡逻车速度。不管怎样

7、，通过比较雷达设备显示的管怎样，通过比较雷达设备显示的巡逻车速度读数与校准过的巡逻车巡逻车速度读数与校准过的巡逻车速度计上的读数，便可确定是何种速度计上的读数，便可确定是何种情况，如果确是有车辆超越巡逻车，情况，如果确是有车辆超越巡逻车，就不必录取目标车速度。这种情况就不必录取目标车速度。这种情况即使有亦很少。即使有亦很少。 当显示器显示出正确的巡逻车速度当显示器显示出正确的巡逻车速度时，雷达设备即已正常工作时，雷达设备即已正常工作 三、雷达测速原理三、雷达测速原理 F Fd d=f-f=f-f V=CfV=Cfd d/(2fcos/(2fcos)=kf)=kfd d f fd d多普勒频率多

8、普勒频率 F F雷达发射频率，为定常数雷达发射频率，为定常数 K K等于等于C/ (2fcosC/ (2fcos) ) v v汽车行驶速度汽车行驶速度 雷达波束方向与车辆运动方向间夹角雷达波束方向与车辆运动方向间夹角 C C电磁波传播速度（光速）电磁波传播速度（光速）1 1）XbandXband频道频道 频率：频率：10.525GHz10.525GHz，雷达形状为圆形，采用连续波发射，测速距，雷达形状为圆形，采用连续波发射，测速距离为离为150m150m4750 m4750 m，易受干扰，属于早期的测速仪器。其最高，易受干扰，属于早期的测速仪器。其最高速范围介于速范围介于200km/h300k

9、m/h200km/h300km/h。 三、雷达测速原理三、雷达测速原理2 2）KbandKband频道频道 频率：频率：24.15GHz24.15GHz，手持式或流动电子警察，使用范围广泛，手持式或流动电子警察，使用范围广泛，KbandKband流动式测速照相系统功率较弱，且不易被干扰。目前雷达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。其最高速范围介于晚执行工作。其最高速范围介于200km/h320 km/h200km/h320 km/h。 三、雷达测速原理三、雷达测

10、速原理3 3）Ka bandKa band频道频道 频率：频率：33.1GHz33.1GHz，与，与KbandKband测速雷达测速雷达相似，由于其微波频率更高，测速相似，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安徽铜陵生产的采用连续波发射的测速雷达。测速雷达。 三、雷达测速原理三、雷达测速原理1 1）激光测速仪）激光测速仪 （了解）（了解） 激光测速仪采用激光测距原理。激光测距是通过对被测物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

11、收该激光光束的反射波，记录该时间差体发射激光光束，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，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，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。从而得到被测物体的移动速度。 激光测速仪激光测速仪 （了解）（了解）雷达测速与激光测速雷达测速与激光测速2 2）激光测速仪的特点）激光测速仪的特点 （了解）（了解）（1 1）测速有效距离远，可测）测速有效距离远，可测1000M1000M

12、外；外；（2 2）测速精度高，误差）测速精度高，误差11公里；公里；（3 3）一般交警都把仪器放在巡逻车上，停车静）一般交警都把仪器放在巡逻车上，停车静止使用。止使用。（4 4）使用一类安全激光，对人眼睛安全。）使用一类安全激光，对人眼睛安全。（5 5）激光测速仪的取证能力远远大于雷达测速）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。仪，因而受到全世界广泛的认可和推广。 （6 6）激光测速仪的耗电量比较低，两节五号电）激光测速仪的耗电量比较低，两节五号电池可以连续使用池可以连续使用2020小时。小时。 （7 7）价格昂贵，一万美元左右。）价格昂贵，一万美元左右。 雷

13、达测速与激光测速雷达测速与激光测速3 3）雷达测速仪）雷达测速仪基本原理：把雷达波发射到一个基本原理：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，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，得过数字信号处理技术处理后，得到目标的速度。到目标的速度。雷达测速与激光测速雷达测速与激光测速4 4）雷达测速仪的特点）雷达测速仪的特点 (1)(1)易于捕捉目标，无须精确瞄准；易于捕捉目标，无须精确瞄准； (2)(2)在运动中实

14、现检测车速，是在运动中实现检测车速，是“流动电子警察流动电子警察”；(3)(3)固定测速误差为固定测速误差为1 km/h1 km/h，运动时测误差为，运动时测误差为2 km/h2 km/h。 (4)(4)有效测速距离相对于激光测速近有效测速距离相对于激光测速近, ,最远测速距离为最远测速距离为800m(800m(针针对大车对大车) )。(5)(5)雷达测速仪技术成熟，价格适中。雷达测速仪技术成熟，价格适中。(6)(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。角越大，测速准确率越易受影响；

15、反之，则影响较小。四、雷达测速的应用四、雷达测速的应用1 1）区间测速电子警察系统（电子眼）区间测速电子警察系统（电子眼）（1 1）组成）组成 雷达测试仪、摄像机、红外灯雷达测试仪、摄像机、红外灯合作，对超速车辆进行抓拍。合作，对超速车辆进行抓拍。（2 2）安装方式：背向就是雷达）安装方式：背向就是雷达波和摄像机方向和汽车行进方向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，车辆超速时摄像机拍摄车辆的前车牌。前车牌。

16、 反雷达测速设备反雷达测速设备1 1）普通雷达探测器）普通雷达探测器 （1 1）探测雷达各波段，以便提醒车主注意车速。）探测雷达各波段，以便提醒车主注意车速。 （2 2）雷达探测器属于合法产品，成本）雷达探测器属于合法产品，成本80080050005000左右。左右。 （3 3）低端探测器只能检测一个频段、感应距离大概）低端探测器只能检测一个频段、感应距离大概200200左右；左右；高端探测器可检测多个频段，感应距离大概高端探测器可检测多个频段，感应距离大概1 1公里左右。公里左右。反雷达测速设备反雷达测速设备2 2）电子狗）电子狗 （1 1）接收无线信号后，发出警告。）接收无线信号后，发出警

17、告。 （2 2）属于非法产品。）属于非法产品。 （3 3）价格便宜，）价格便宜，250250500500元。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。向，此路口有电子眼等。 反雷达测速设备反雷达测速设备3 3）GPSGPS雷达探测器雷达探测器 工作原理：通过在地图上