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雷達測速儀的功能-雷達測速儀的工作原理-雷達測速儀的应用問题及注意點

發布時間:2017/05/22 點擊量:
  • 雷達測速儀簡介

雷達測試儀是通過微波來測量運動物體的速度,它基于多普勒原理,既當微波照射到運動的物體上時,會産生一個與運動物體速度成比率的一個變化,其變化大小正比于物體運動的速度。如當目標離雷達天線越近時,反射信號頻率將高于發射機頻率,反之,亦然。

雷達測速儀原理

  • 雷達測試儀的功能

    • 通過模擬移動目標核實在實際多目標距離條件下的運行操作(其它媒介或者路旁目標)。

      通過發送機、接收機和天線的全面表現說明雷達模塊的特色,綜合功能可以進行雷達信號功率和頻率測試而不需要外部設備,並容許雷達訊號功率和測量頻率而無需外接其它設備。

      可與外部的測試附件相接包括頻譜分析儀,功率計來增加彈性。
      雷達測速儀功能

    • 適合獨立的桌面上或暗室測試,及容易與其他的儀器整合到動化的測試桌面上或在標准的生産線上去完成雷達模組的測試。

      內置激光設備以容許精確校正(RTS)天線,進行雷達-正在測試之下而無需附加機械設備,通過簡化的功能測試和安裝時雷達感應器(天線)的對准校正來加快移動生産,容易地以一外部的計算機(經由RS-232)或手持式人工控制器作外部控制。

  • 雷達測試儀的工作原理

    • 你一定有這樣的感覺,當一輛拉著汽笛的火車從你身旁開過時,它的聲調越來越高;而背離你遠去時,聲調又會越來越低。而且,車的速度越快,聲調變化的差別越大,這就是多普勒效應。雷達槍就是根據這一原理研制的。雷达测速原理

    • 雷達發射的微波以一個扇型的方式出去(S1),在照射區域內的目標會對微波形成一個反射(S2),其中依據實際測量的要求,雷達又分爲兩種工作模式:一種是靜態工作模式,一種是動態工作模式。所謂靜態:即雷達靜止不動(不在運動的巡邏車內),測迎面來的汽車或同向遠離的汽車。所謂動態:既雷達處于運動狀態(一般在運動的巡邏車內),測迎面來的汽車或同向遠離的汽車,在動態情況下,測試一般又分爲反向測量和同向測量,反向測量:測試的目標和巡邏車的運動方向相反,同向測量:測試的目標和巡邏車的運動方向相同。選用不同的測試狀態,雷達使用不同的運算規則。雷達本身不易判別目標的運動方向。

  • 雷达测试仪的应用問题及注意點

    • 1.雷達測速儀是存在速度誤差的:

      任何測試設備在測試實踐中都存在測量誤差,雷達測速儀也不例外,這叫誤差公理。如雷達載波頻率穩定度(不穩定是也)引起的誤差、電波多徑效應引起的誤差、接收機噪聲引起的誤差、接收機終端信號數據處理誤差、測速原理性誤差、光速不准確性引起的誤差、測速公式近似誤差、雷達設站不合理引起的誤差、使用環境變化引起的誤差等。

      这些误差因素的总合效果,应该使雷达测速的总误差 ≤1公理/小时。这里所说的测速总误差 是均方根误差,也叫标准偏差。它是指误差发生的概率为0.683的那种误差。误差发生的概率为0.9973的误差是3 ,它称为最大误差。比最大误差3 更大的误差发生的概率只有0.0007,一般认为大于3 的误差是反常误差,或说出现了野值。野值在测速实践中应该加以剔除。火炮测速雷达的测速实践中,发生野值的概率为0.05~0.25。

    • 雷達測速儀

      所以需要注意點是:

      ①测速雷达的最大误差是3 =3公里/小时,如果测出汽车超速2、3公里/小时,而判汽车超速是不合理的;

      ②如果發生汽車超速太多,而司機又申訴說沒有超速,執法交警應該考慮雷達測速值是否是野值,不要急于判罰;

      ③測速雷達測量的汽車速度是雷達相對汽車的徑向速度,其值比汽車的真實速度小。二者距離在100米以外時,不會對測速值有太大的影響,距離小于100米就測不准了。

      2.汽車速度指示器也是有誤差的:

      汽車速度表指示的汽車速度值也是有誤差的。其誤差因素有原理誤差、制造誤差、速度表零位差、讀數誤差等。車主和司機應認識到從車速表讀出的汽車速度值是有誤差的。許多原因會影響速度表的准頭,有時會有很大的誤差,受了罰要多從主觀上找原因。要經常校准你的速度表,不要等到受了罰才去校准你的速度表。

      校准車速表有多種方法,方法之一是每次駕車駛過測速雷達時,以車速表讀出值對照測速雷達測量值(包括罰單上給出的值),其差值就是車速表的誤差。如果誤差太大,就需要進一步校檢你的汽車速度表了。這裏介紹以另一種簡單有效的方法,就是用GPS導航儀來校准你的汽車速度指示器,因爲GPS導航儀是一個高精度的測速設備,其測速誤差僅爲0.1m/s。我們強調的是汽車速度指示器,包括速度表,不單純是速度表。具體方法是同時讀出並記錄二者的速度值,求其差值,而後計算汽車速度指示器的系統誤差和隨機誤差。試舉一例如下:

      序号i 1 2 3 4 5 6 7 8

      Vi 70 80 90 100 110 120 130 140

      60.1 69.3 79.7 87.9 98.6 107 117 126

      ΔVi 9.9 10.7 10.3 12.1 11.4 13 13 14

      系統誤差計算結果爲11.8km/h

      随机误差 计算结果为1.47km/h

      上表中數據的單位都是km/h(千米/小時);

      Vi 是汽车车速表读出值;

      另一行 是GPS导航仪读出值;

      i=1,2,…,n ;

      n是试验的总磫桚。

      計算結果表明車速表有較大的系統誤差,需要校正車速表。隨機誤差數值正常。

      另外一次校檢結果爲

      系统误差 3.0km/h,随机误差 1.46km/h。

      這兩次校檢的系統誤差都是速度表的零位差,零位差是可以校正的。有時爲了防止汽車超速,有意保留一定數值的零位差。

      我们既要认识到雷達測速儀有测速误差,也要承认汽车速度指示器有误差,而且雷達測速儀测量速度值的误差是汽车速度误差和测速仪本身误差之和。其数值应为合理超速限应该是超速限再加上(2~3)倍的误差 =(3.6~5.4)km/h.

      3.雷達測速儀的精度校验問题:

      在目前,雷達測速儀的校检問题比较混乱。有的计量测试单位用一个高精度的频率发生器或某种高级音叉作为雷达精度校验标准;有的计量测试单位只是检测了雷达的一些技术指标,而没有进行精度校验,这些做法值得商榷。雷達測速儀的精度测试应分两步进行:第一步进行静态精度测试,第二步进行使用环境下的动态精度测试。但是不论作静态精度测试还是作动态精度测试,都要经常用模拟测试雷达工作是否正常。这个模拟信号源就相当于有的计量单位使用的高精度频率发生器或高级音叉。模拟信号源是不能测出雷达的测速精度的。

      正确的雷达测速方式错误的雷达测速方式
    • ①靜態精度測試

      是在實驗室進行的。測試方法略。

      ②動態精度測試

      是在试验场或实际使用环境下进行的。基本的测试方法是比较法。比较法使用高精度测速设备作为比较标准,和雷達測速儀一起同时测量一部汽车的速度,对其测速数据进行比较,计算雷達測速儀的系统误差和随机误差。这里要求作为比较标准的测速设备,其精度至少要比被测试的雷達測速儀的精度高3~5倍。GPS导航仪测速精度为0.1m/s,作为比较标准是绰绰有余的。但是在试验方法上是有一些具体問题要解决的。

      4.野值剔除問题:

      如何剔除超常数据(野值)是个很重要的問题。如果雷達測速儀性能符合要求,又剔除了野值,那么对超速的判罚就是合乎情理的。

      只要雷達能在短時間內連續測量多個數據,例如10個數據,並采用數據合理性檢驗方法,就能有效的檢出並剔除野值。采用微處理器的雷達測速儀終端,是完全可以辦到的。




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