雷達(dá)防撞器,是一款通過雷達(dá)觀測有無目標(biāo),以及目標(biāo)的性質(zhì)和距離,并通過測距控制行車的運動(制動),從而達(dá)到防止發(fā)生撞擊的一種裝置。
中文名稱 | 雷達(dá)防撞器 | 外文名稱 | Radar collision avoidance device |
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性質(zhì) | 儀器 | 特征 | 通過天線向空間定向發(fā)送探測信號 |
優(yōu)點 | 觀測有無目標(biāo) |
多普勒于1842年提出基于多普勒效應(yīng)的多普勒式雷達(dá)。由于雷達(dá)支持全天候、全天時工作,且其探測能力強,能有效地探測到敵機敵艦的位置、速度、大小等信息而在戰(zhàn)爭中發(fā)揮著巨大的作用。為此,各國政府競先投巨資于雷達(dá)研發(fā)當(dāng)中,也產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)。二戰(zhàn)后,作為重點軍事項目的雷達(dá)技術(shù)更是蓬勃發(fā)展,誕生了連續(xù)波雷波、脈沖多普勒雷達(dá)、相控雷達(dá)以及動目標(biāo)顯示雷達(dá)等。當(dāng)然,隨著市場的需求和驅(qū)動,從上世紀(jì)50年代開始,雷達(dá)技術(shù)逐漸走向民用化,并引發(fā)一股新的研究熱潮。近幾年,微波雷達(dá)技術(shù)的學(xué)術(shù)關(guān)注度迅速提高。現(xiàn)在,微波雷達(dá)的成果已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、氣象、醫(yī)療、交通等諸多非軍事領(lǐng)域。雖然其主要原理還是應(yīng)用波的波動效應(yīng)和多普勒原理來對目標(biāo)的距離、速度、角度、形狀、大小等信息進(jìn)行識別,但其應(yīng)用卻是千差萬別。
雷達(dá)防撞器微波防撞
在冶金、機械制造、石油化工、汽車等行業(yè)的行車數(shù)量巨大,防止在同一軌道或在同一區(qū)域內(nèi)的天車相互撞擊是安全生產(chǎn)的可靠保證。目前,這些行業(yè)的行車防撞采用激光、紅外等技術(shù),通過測距控制行車的運動(制動)。由于使用環(huán)境比較惡劣,主要是溫度高,空氣重金屬含量大、震動大,尤其在鋼鐵企業(yè),還有高溫鋼水、鋼錠發(fā)出的強光,直接影響激光、紅外測量系統(tǒng)的工作,無法保證激光、紅外行車防撞系統(tǒng)能夠正常運行。為了避免外界因素干擾,增加行車防撞系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,近年來,世界各國科學(xué)家經(jīng)過多年的研究,研發(fā)生產(chǎn)了雷達(dá)微波防裝系統(tǒng),并取得了極大地成功,被認(rèn)為是世界上最先進(jìn)最可靠的同軌道防碰撞系統(tǒng)之一。
雷達(dá)微波的特點
u 通過無線電波非接觸測距
u 不受污染,潮濕和震動影響
u 適用于室內(nèi)外
u 無須精確直線排列
u 容易設(shè)定
u 充足系統(tǒng)設(shè)定利于高等級安全應(yīng)用
u 無須額外操作和維修支出
雷達(dá)微波防撞系統(tǒng):目前市場上產(chǎn)品品牌以進(jìn)口品牌居多,近年國內(nèi)品牌也開始涌現(xiàn)
代表廠家有:德國symeo(賽歐)symeo com;意大利ceia(賽亞)ceia com
雷達(dá)的基本工作原理是,發(fā)射機通過天線向空間定向發(fā)送探測信號,信號被遠(yuǎn)距離的目標(biāo)部分反射后,由天線接收并傳送到接收機接收檢測和信號處理,觀測人員可以在接收機輸出端顯示屏上觀測有無目標(biāo)以及目標(biāo)的性質(zhì)和距離。如果發(fā)射和接收共用一副天線,叫做單站雷達(dá);如果收、發(fā)系統(tǒng)各有自己的天線,則叫做雙站雷達(dá)。
其實從材料和作用上來說,兩者都是沒有什么區(qū)別的,不過就是在形狀上有些不同。防撞角多為直角,可直接用于桌角、墻角等位置;而防撞條則為條狀,不僅是用于桌角墻角,還可用于整個桌子的邊緣、墻邊等。因此,從功能...
可以編制一個補充子目計算的。
市場詢價補充計入
微波雷達(dá)在防撞方面的應(yīng)用主要為天車?yán)走_(dá)微波防撞和汽車?yán)走_(dá)防撞兩個方面。
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針對汽車安全問題,本文設(shè)計了一款適用于汽車防撞的微型防撞雷達(dá)收發(fā)前端。雷達(dá)收發(fā)前端包括微帶天線陣列,壓控振蕩器、混頻器等。為了減小體積,收發(fā)天線采用微帶陣列形式,壓控振蕩器采用簡單的共源級實現(xiàn),混頻器采用二極管單平衡結(jié)構(gòu)。最后整個收發(fā)前端板面積僅為2.5cm*2.5cm,發(fā)射功率超過10dBm,滿足防撞系統(tǒng)的要求。
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將超寬帶技術(shù)引入汽車防撞雷達(dá)領(lǐng)域。介紹了超寬帶汽車防撞雷達(dá)對發(fā)射信號的要求,給出完整的系統(tǒng)框圖和說明,介紹了通過PCI7300A數(shù)據(jù)采集卡對AD轉(zhuǎn)換后的回波信號進(jìn)行實時采集,并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時域處理的具體過程。重點提出了利用回波位置進(jìn)行目標(biāo)識別,以及利用3根接收天線來測角的新方法。針對汽車防撞的使用環(huán)境,只對存在相對運動的目標(biāo)進(jìn)行檢測,從而降低了信號處理的難度,提高了圖像的刷新率。
7月19日,國內(nèi)首款汽車自動防撞器在重慶發(fā)布,面向全球正式上市。這標(biāo)志著廣大車主今后只要在汽車上裝上它,開車時就相當(dāng)于戴上了“安全防護(hù)罩”,可遠(yuǎn)離因駕駛不慎等原因?qū)е碌慕煌ò踩鹿省I(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,這款汽車自動防撞器經(jīng)過多年實踐改進(jìn),目前已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,其市場前景非常樂觀。
我國目前是全球汽車保有量第二大國,占世界汽車總量的3%,而交通事故死傷人數(shù)卻占世界死傷人數(shù)的16%,其中追尾事故占到全部交通事故的40%,因疲勞駕駛而造成交通事故死亡的達(dá)25%左右,居全球交通死亡事故的首位。
據(jù)了解,該防撞器的發(fā)明人劉泰遠(yuǎn)從1985年起,開始致力于汽車自動防撞器的探索和研究工作。為了有效地解決困擾人類近百年的“避免汽車追尾”這一世界難題,他克服了常人難以想象的困難,設(shè)計了一套創(chuàng)新方案,先后組織100多位相關(guān)技術(shù)專家,歷經(jīng)數(shù)十年刻苦攻關(guān),經(jīng)過數(shù)萬次的實驗,在2000年研制出世界第一套汽車自動防撞器。該“汽車自動防撞器”被國家知識產(chǎn)權(quán)局授予發(fā)明專利,并被國家科技部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局、環(huán)保總局等4部委聯(lián)合評為“國家級重點新產(chǎn)品”。
在重慶市正佳泰遠(yuǎn)科技實業(yè)有限公司(以下簡稱正佳泰遠(yuǎn)公司)召開的發(fā)布會上,劉泰遠(yuǎn)對汽車自動防撞器的研發(fā)、性能、原理做了詳細(xì)闡述。他介紹說,汽車自動防撞技術(shù)是由多學(xué)科結(jié)合,包括機械、電子、計算機、信息、生理學(xué)、心理學(xué)和社會科學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域,實現(xiàn)人與系統(tǒng)耦合與接口的現(xiàn)代新科技,集汽車、人、主動防撞系統(tǒng)于一體;實現(xiàn)汽車主動安全智能化,彌補人和車的弱點,變被動為主動,變?nèi)藙訛樽詣?,達(dá)到人和防撞系統(tǒng)共同判斷,共同決策和協(xié)調(diào)統(tǒng)一;實現(xiàn)人與系統(tǒng)合作互補的“伙伴”關(guān)系,給汽車賦予了靈魂,可以全程保護(hù)駕乘人員安全。正佳泰遠(yuǎn)公司董事長李好學(xué)告訴記者,該汽車自動防撞器是集聲、光、電、機于一體的高科技產(chǎn)品,由信息采集系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、報警顯示系統(tǒng)、指令執(zhí)行系統(tǒng)、機電控制系統(tǒng)組成,擁有防撞器自檢功能、智能制動功能、自動報警功能等10大功能,其自動防撞系統(tǒng)分為前防撞和后防撞兩種保護(hù)裝置。當(dāng)本車探測到危險障礙物時,它能夠自動報警、自動減速、自動剎車、能有效地保護(hù)車輛和司乘人員的安全。它從根本上區(qū)別于被動型的安全帶、安全氣囊、安全玻璃等減害裝置,在事故即將發(fā)生時,提前采取主動安全智能制動措施,能最大限度地避免或減輕事故的發(fā)生,防患于未然。該防撞器雖然早已研究成功,但經(jīng)過不斷的市場試驗,近日才正式投入市場。
為了讓消費者真實感受到汽車自動防撞器的神奇效果,正佳泰遠(yuǎn)公司在全國范圍內(nèi)首次舉行了大型公眾真人防撞試驗和公眾防撞試駕體驗活動?;顒蝇F(xiàn)場,嘉賓和觀眾上千人,親眼目睹了“汽車自動防撞器”現(xiàn)場真人防撞試驗。在防撞試驗中,駕駛員以70~80km/h速度,高速沖向障礙物,在“汽車自動防撞器”的作用下,汽車在障礙物前安全而準(zhǔn)確的制動停車。在試駕體驗中,現(xiàn)場觀眾興趣高昂,紛紛到現(xiàn)場主席臺登記報名。親自體驗后的觀眾都不禁驚呼該汽車防撞器的神奇效果,并稱贊它為汽車的“安全防護(hù)罩”。記者還了解到,為了將該產(chǎn)品迅速推廣到全國市場,正佳泰遠(yuǎn)公司將在每個省設(shè)立分公司,負(fù)責(zé)其輻射范圍內(nèi)的銷售工作及加盟店(分店)的管理服務(wù)工作,并成立了行業(yè)內(nèi)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和全國汽車防撞器產(chǎn)業(yè)協(xié)會。
雷達(dá)種類
雷達(dá)的種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜。一般分為軍用雷達(dá)。通??梢园凑绽走_(dá)的用途分類,如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、引導(dǎo)指揮雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、測高雷達(dá)、戰(zhàn)場監(jiān)視雷達(dá)、機載雷達(dá)、無線電測高雷達(dá)、雷達(dá)引信、氣象雷達(dá)、航行管制雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識別雷達(dá)等。
按照雷達(dá)信號形式分類,有脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈部壓縮雷達(dá)和頻率捷變雷達(dá)等。
按照角跟蹤方式分類,有單脈沖雷達(dá)、圓錐掃描雷達(dá)和隱蔽圓錐掃描雷達(dá)等。
按照目標(biāo)測量的參數(shù)分類,有測高雷達(dá)、二坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)和敵我識對雷達(dá)、多站雷達(dá)等。
按照雷達(dá)采用的技術(shù)和信號處理的方式有相參積累和 非相參積累、動目標(biāo)顯示、動目標(biāo)檢測、脈沖多普勒雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、邊掃描邊跟蹤雷達(dá)。
按照天線掃描方式分類,分為機械掃描雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等。
按雷達(dá)頻段分,可分為超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等。
2005年4月19日19-22時,哈爾濱雷達(dá)站觀測到重力波結(jié)構(gòu),主要利用新一代多普勒天氣雷達(dá)速度場資料對本次過程的重力波結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在本次重力波發(fā)生發(fā)展過程中,徑向速度在水平方向上表現(xiàn)為正負(fù)速度交替分布的特征;垂直速度在水平方向上平均高度1100m以下是上升、下沉氣流交替分布,垂直方向上的氣流有時是與垂直方向成一定角度的;重力波波長約為5km,相 速約為10m/s,周
相控陣?yán)走_(dá)又稱作相位陣列雷達(dá),是一種以改變雷達(dá)波相位來改變波束方向的雷達(dá),因為是以電子方式控制波束而非傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動天線面方式,故又稱電子掃描雷達(dá)
相控陣技術(shù),早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年,美國首先開始這項研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實用型艦載相控陣?yán)走_(dá)。80年代,相控陣?yán)走_(dá)由于具有很多獨特的優(yōu)點,得到了更進(jìn)一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣?yán)走_(dá),它已成為第三代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個重要標(biāo)志。從而,大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀(jì),相控陣?yán)走_(dá)隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭兵器的特點,其制造和研究將會更上一層樓 。
根據(jù)利用量子現(xiàn)象和光子發(fā)射機制的不同,量子雷達(dá)主要可以分為以下3個類別:
一是量子雷達(dá)發(fā)射非糾纏的量子態(tài)電磁波。其探測過程為利用泵浦光子穿過(BBO)晶體,通過參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生大量糾纏光子對,各糾纏光子對之間的偏振態(tài)彼此正交,將糾纏的光子對分為探測光子和成像光子,成像光子保留在量子存儲器中,探測光子由發(fā)射機發(fā)射經(jīng)目標(biāo)反射后,被量子雷達(dá)接收,根據(jù)探測光子和成像光子的糾纏關(guān)聯(lián)可提高雷達(dá)的探測性能。與不采用糾纏的量子雷達(dá)相比,采用糾纏的量子雷達(dá)分辨率以二次方速率提高。
二是量子雷達(dá)發(fā)射糾纏的量子態(tài)電磁波。發(fā)射機將糾纏光子對中的信號光子發(fā)射出去,“備份”光子保留在接收機中,如果目標(biāo)將信號光子反射回來,那么通過對信號光子和“備份”光子的糾纏測量可以實現(xiàn)對目標(biāo)的檢測。
三是雷達(dá)發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波。在接收機處使用量子增強檢測技術(shù)以提升雷達(dá)系統(tǒng)的性能,目前,該技術(shù)在激光雷達(dá)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。中電14所實際上應(yīng)用的是上述三種模式中的一種。