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  • 1 # 使用者3316589442760

    常用的測距方法有:紅外線、超聲波測距、毫米波雷達測距、鐳射測距、影片系統測距,相對於其他幾種測距方法,毫米波雷達惡劣天氣適應性相對較強。

    毫米波雷達工作在毫米波段。通常毫米波是指30~300GHz頻段(波長為1~10mm)。毫米波的波長介於釐米波和光波之間,因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。同釐米波導引頭相比,毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間解析度高的特點。與紅外、鐳射、電視等光學導引頭相比,毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強,具有全天候(大雨天除外)全天時的特點。

    毫米波和大多數微波雷達一樣,有波束的概念,也就是發射出去的電磁波是一個錐狀的波束,而不像鐳射是一條線。這是因為這個波段的天線,主要以電磁輻射,而不是光粒子發射為主要方法。這一點,雷達和超聲是一樣,這個波束的方式,導致它優缺點。優點,可靠,因為反射面大,缺點,就是分辨力不高。 毫米波雷達可以對目標進行有無檢測、測距、測速以及方位測量。

    判斷有沒有目標很簡單,判斷回波有沒有就行了。測距也簡單,都是基於TOF原理,但是我們說電磁波的傳播速度是光速,所以這個帶來了一定的挑戰。毫米波雷達作用距離都不太遠,比如我們說汽車或者無人機,那麼探測距離就很近,回波和發射波間隔就非常短,所以一般並不太適合使用簡單的發射脈衝方式,所以現在主要是用FMCW方式較多。

    毫米波雷達測速和普通雷達一樣,有兩種方式,一個基於dopler原理,就是當發射的電磁波和被探測目標有相對移動、回波的頻率會和發射波的頻率不同。透過檢測這個頻率差可以測得目標相對於雷達的移動速度。但是這種方法無法探測切向速度,第二種方法就是透過跟蹤位置,進行微分得到速度。

    最後一個,是毫米波雷達的側向,雷達對目標方位的探測主要基於一種方法,就是使用較窄的波束。因為當目標出現在波束裡,我們一般沒有辦法判斷目標具體在這個波束內部的那個方向,所以我們必須把波束做窄,當然能和鐳射一樣最好,但是這個很難。那麼把波束做窄,有幾種方法,一種使用有向天線,比如喇叭天線或者透鏡天線。還有一種方法,就是使用多根天線+陣列訊號處理的方法。對於毫米波來講,由於波長很短,所以我們做很多根天線的代價就很小(這個代價指價格、尺寸),所以毫米波雷達大量使用陣列天線的方式來構成窄波束,能多窄呢?比如3度,5度這樣,是汽車常用的。當然這個和鐳射還不能比,但是已經很好了。

    民用毫米波雷達首先應用的方向是汽車應用,大約199X年的時候,毫米波雷達就被用於汽車的ACC功能(自適應巡航)了,也就是在高速上跟著前車跑,他慢你慢,他快你快,保持一定距離。這依賴於毫米波長達200米以上的距離探測功能,其它手段是很難做到的。到後來,又陸續發展為防撞、盲區探測等其它功能,但是這個技術一直很貴,並且對國內封閉,直到2012年,出現了晶片級別的毫米波射頻晶片,這個技術的門檻一下降低了,所有應用打開了一個視窗。

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