雷达测速原理

时间:2024-07-25 04:54:42编辑:分享君

什么是雷达测速?

雷达测速  激光技术在交通安全上的应用
  一、前言
   在交通工程上,速度是计量与评估道路绩效和交通状况的基本重要数据之一。速度数据之搜集方法有许多种,包括人工测量固定距离行驶时间、压力皮管法、线圈法、影像处理法、雷达测速法与雷射测速法等。其中后两者属于携带容易而且精确度高的方法,因此广受采用。
   超速行车在交通违规中占有极大比例,此一现象可从高速公路过去四年间违规告发项目中,超速案件比例均在三分之二左右看出端倪(参见表一),而超速行车一直被认为是肇事之重要因素之一;因此从交通执法观点而言,取缔超速系比较具体的维护交通安全之手段。国内取缔违规超速一向以雷达测速枪当工具,径行举发案件则辅以照相设备;唯近年来,雷达侦测器盛行,价格普及化之后,即使法规明令禁止使用,一般民众仍趋之若骛,盖以其价格只需逃避一至两次取缔的机会即可完全回收成本。以交通工程观点来看,驾驶人若装有雷达侦测器,则路边定点所测得之车速即会因驾驶人感知受测速,误以为警察人员执行取缔而有普遍减速现象;除造成数据失真外,并因而有引起事故之可能。
  二、基本原理
   雷达为利用无线电回波以探测目标方向和距离的一种装置。雷达为英文Radar一字之译音,该字系由Radio Detection And Ranging一语中诸字前缀缩写而成,为无线电探向与测距之意。全世界开始熟悉雷达是在1940年的不列颠空战中,七百架载有雷达的英国战斗机,击败两千架来袭的德国轰炸机,因而改写了历史。二次大战后,雷达开始有许多和平用途。在天气预测方面,它能用来侦测暴风雨;在飞机轮船航行安全方面,它可帮助领港人员及机场航管人员更有效地完成他们的任务。
   雷达工作原理与声波之反射情形极类似,差别只在于其所使用之波为一频率极高之无线电波,而非声波。雷达之发射机相当于喊叫声之声带,发出类似喊叫声之电脉冲(Pulse),雷达之指向天线犹如喊话筒,使电脉冲之能量,能集中某一方向发射。接收机之作用则与人耳相仿,用以接收雷达发射机所发出电脉冲之回波。
   测速雷达主要系利用都卜勒效应(Doppler Effect)原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射机率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。
   雷射的英文为Laser,这个字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一个字母缩写而成,意思是指,经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所激发出来的光,其光子大小与运动方向皆相同,因此每个波束的频率都相等,再加上它们一束束紧密地排列着,彼此间分毫不差地互相平行,使整个光束发射至极远处也不会散开来。在一九六二年的实验中发现,从地球发射的雷射光在经过近四十万公里的太空之旅后,只在月球表面上投射出一片约三公里直径大小的圆而已!此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工与医学(眼科、牙科、肿瘤)之应用更为广泛。
   测速雷射种类于固态雷射中的半导体雷射。雷射测速设备采用红外线半导体雷射二极管。雷射二极管有几个特点使它极适合用来量测速度:
  1.雷射二极管自微小范围中发射出极窄的光束,此一狭窄光束才能精确地瞄准目标。
  2.雷射二极管以小于十亿分之一秒的瞬间切换开关,大大提高精确度。
  3.雷射二极管发射率很窄,其侦测器极易接收到精确的波长;因此在日间有强烈阳光时,仍能正常操作。
  4.雷射二极管只发射电磁光谱中的红外线部分;而红外线系眼睛看不见的,不会影响驾驶人的注意力。
   雷射测速枪以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是固定,激光脉冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间隔发射两个脉冲,即可测得两个距离;将此二距离之差除以发射时间间隔即可得到目标的速度。理论上,发射两次脉冲即可量测速度;实务上,为避免错误,一般雷射测速器(枪)在瞬间发射高达七组的脉冲波,自以最小平方法求其平均值,去计算目标速度。


雷达测速是什么意思?在雷达测速内超速了会被拍吗?

雷达测速是通过发射雷达波,通过反射回来的波形时间测定车辆行驶速度的方式,现在主流的测速仪还可以跟高速摄像机联动,实现对违章车辆的抓拍。也就是说经过测速点的时候100%会被拍,但是没有超速的话就不会被处罚。测速方式有固定式和手持移动式两种,如下图所示。但实际执法过程中并不单单依赖雷达测速这样的单一手段。我们还能经常看到高速上会有一种区间测速警示牌:下面解释一下区间测速这个名词:就是设定一段距离,在起点和终点分别对目标车辆进行拍照,并计算车辆通行这段路程所耗用的时间,以计算结果来判定目标车辆是否违章的手段。这种方式更为准确和人性化,避免了临时超车提速导致被拍超速这样的乌龙违章事件,也使得部分违章驾驶员在看到摄像头的时候一脚急刹,然后过了摄像头之后继续一路狂飙的现象。以上图为例,区间长度设定为66公里,按照限速100公里计算,通过此路段的时间应为36分钟左右,如果一辆车仅仅20分钟就完成了起点至终点的路程,则可判定此车辆严重超速,超速比例超过50%。

高速公路雷达测速的原理是什么?怎样能确定超速的车牌号?

采用多普勒效应制作的。
奥地利物理学家及数学家多普勒 ,克里斯琴·约翰(Doppler, Christian Johann)1803年11月29日出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg)。1842年,他在文章 "On the Colored Light of Double Stars" 提出“多普勒效应”(Doppler Effect),因而闻名于世。

从 1674年开始,克里斯琴·多普勒家族在奥地利的萨尔茨堡从事的石匠生意日渐兴隆。他们在 Hannibal Platz“现名 Makart Platz”靠近河畔的地方建造了很好的房子,多普勒就在这所房子里出生。当然,按照家庭的传统会让他接管石匠的生意。 然而他的健康状况一直不好而且相当虚弱,因此他没有从事传统的家族生意。

多普勒在萨尔茨堡上完小学然后进入了林茨中学。 1822 年他开始在维也纳工学院学习,他在数学方面显示出超常的水平,1825 年他以各科优异的成绩毕业。在这之后他回到萨尔茨堡,在Salzburg Lyceum教授哲学, 然后去维也纳大学学习高等数学,力学和天文学。

当多普勒在 1829 年在维也纳大学学习结束的时候,他被任命为高等数学和力学教授助理,他在四年期间发表了四篇数学论文。之后又当过工厂的会计员,然后到了布拉格一所技术中学任教,同时任布拉格理工学院的兼职讲师。到了1841年,他才正式成为理工学院的数学教授。多普勒是一位严谨的老师。他曾经被学生投诉考试过于严厉而被学校调查。繁重的教务和沉重的压力使多普勒的健康每况愈下,但他的科学成就使他闻名于世。1850年,他获委任为维也纳大学物理学院的第一任院长,可是他在三年后1853 年3月17日在意大利的威尼斯去世,年仅四十九岁。

著名的多普勒效应首次出现在1842年发表的一篇论文上。多普勒推导出当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频会改变。他试图用这个原理来解释双星的颜色变化。虽然多普勒误将光波当作纵波,但多普勒效应这个结论却是正确的。多普勒效应对双星的颜色只有些微的影响,在那个时代,根本没有仪器能够量度出那些变化。不过,从1845年开始,便有人利用声波来进行实验。他们让一些乐手在火车上奏出乐音,请另一些乐手在月台上写下火车逐渐接近和离开时听到的音高。实验结果支持多普勒效应的存在。多普勒效应有很多应用,例如天文学家观察到遥远星体光谱的红移现象,可以计算出星体与地球的相对速度;警方可用雷达侦测车速等。

多普勒的研究范围还包括光学、电磁学和天文学,他设计和改良了很多实验仪器,例如光学仪器。多普勒天才横溢,创意无限,脑里充满各种新奇的点子。虽然不是每一个构想都行得通,但往往为未来的新发现提供线索。(TWG)

多普勒效应:辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红 / 蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。


公路上的雷达测速是怎么测的?一旦测出有超速的车辆,有关部门又是如何知道是哪一辆车超速?

所谓雷达测速,就是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。通俗来说,就是在道路旁边架设雷达发射器,向道路来车方向发射雷达波束,再接收汽车的反射的回波,通过回波分析测定汽车车速,如车速超过设定值,则指令相机拍摄(晚间同时触发闪光灯)。雷达微波测速可分为固定式和移动式两种。移动式就是常见的隐蔽式路边机动测速雷达及装在警车上的机动测速雷达,多用于高速公路、国道线及城市周边地带。与雷达波测速配合的还有摄像头拍照,只要超速违规了,就会带动拍照,而且都是高速连拍,让违法无处可逃。扩展资料《道路交通安全法实施条例》第四十四条 在道路同方向划有2条以上机动车道的,左侧为快速车道,右侧为慢速车道。在快速车道行驶的机动车应当按照快速车道规定的速度行驶。未达到快速车道规定的行驶速度的,应当在慢速车道行驶。摩托车应当在最右侧车道行驶。有交通标志标明行驶速度的,按照标明的行驶速度行驶。慢速车道内的机动车超越前车时,可以借用快速车道行驶。参考资料来源:百度百科-测速原理人民网-电子眼如何抓拍?交警:5种手段发现开车违章百度百科-中华人民共和国道路交通安全法实施条例

雷达测速是怎么回事

  雷达测速主要是利用多普勒效应(Doppler Effect)原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射机频率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。 现已经广泛用于警察超速测试等行业。
  雷达测速的原理主要是应用多谱勒效应,即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应,雷达测速仪是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。


测速器有哪几种,工作原理是什么

测速仪是用来测量车辆的行驶速度的仪器。一般测速仪的工作原理就是测定一点到另一点所需要的时间,时间越短速度越快,反之则越慢。常用的测速仪有雷达测速仪和激光测速仪两种。其中,雷达测速仪的测速原理为多普勒效应;激光测速仪的测速原理为激光测距。
测速仪原理--激光测速仪
激光测速仪采用激光测距的原理,即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该被测物体的移动速度。
测速仪原理--雷达测速仪
雷达测速仪的原理是应用多谱勒效应,即移根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。首先雷达测速仪发射电磁波,当电磁波碰触到物体的时就会反射回来,当触碰到的物体有朝向或背向的位移运动时,测速仪发射与反射回来的电磁波之间有个频率差,通过对这个频率差计算从而求得物体运动的速度。


雷达测速仪具有哪些特点

雷达测速的原理主要是应用多谱勒效应,即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应,雷达测速仪是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。因此,具有以下特点: 1、雷达波束较激光光束(射线)的照射面大,因此雷达测速易于捕捉目标,无须精确瞄准。 2、雷达测速设备可安装在巡逻车上,在运动中的实现检测车速,是“流动电子警察”非常重要的组成部分。 3、雷达固定测速误差为±1Km/h,运动时测误差为±2Km/h,完全可以满足对交通违章查处的要求。 4、雷达发射的电磁波波束有一定的张角,固有效测速距离相对于激光测速较近,最远测速距离为800M(针对大车)。 5、雷达测速仪因技术成熟,价格适中。因此,广受欢迎。 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。


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