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雷達測速儀的選擇與使用說明

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發布人:奔普儀器   瀏覽   次【字號 】 發布時間:2012年8月15日 打印本頁

雷達測速儀的選擇與使用說明
雷達測速儀簡介

    雷達測速儀是通過微波來測量運動物體的速度,其工作理論是基于多普勒原理,既當微波照射到運動的物體上時,會產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。

    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,雷達又分為兩種工作模式: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,測試一般又分為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。

    依據雷達的使用特點:

    目前,雷達主要分為手持測速雷達和車載測速雷達。

    手持測速雷達主要應用于定點測量,一般交警在超速現象較多的路段進行測量。可把雷達固定于三角架上,也可手持測量。

    車載測速雷達主要應用于巡邏測量或移動電子警察方面。目前,在電子移動警察上應用較多。由于電子警察的特殊要求,一般配電子警察的測速雷達要求其微波發射的波瓣盡可能小。

    以往的雷達測速儀,由于技術的限制,不能判別出目標的運動方向,因此,當所測區域既有同向的又有反向的車時。雷達就無法判別出所測速度到底是那一輛的。隨著技術的發展,有些新型的測速雷達已可以判別出目標的運動方向,因此,大大提高了測試的可靠性和可信度。

火花DA型雷達簡介

    火花DA型雷達是一車載雷達測速儀,它具有體積小、重量輕、波瓣窄等特點,在測試方面具有方向識別、帶232數據接口等多種功能。

    它的工作方式有兩種:

    一、 帶控制盒。

    通過控制盒完成狀態的選擇盒數據的顯示。操作方式與一般的車載雷達基本相似。

    二、 與電子警察配套。

    通過232接口與計算機相連。工作狀態的設置由計算機來完成,同時,數據也由計算機來讀取。

工作流程如下:

    一、雷達測試目標是否超速

    二、若超速檢測視頻圖象的變化,判別是否目標進入圖象區域

    三、若由目標進入,從視頻流中抓三幅圖片或五幅

    四、識別出圖片中車牌等信息

    五、產生對應的數據存入數據庫中或現場打印。

    以上是常用的電子警察方案,在視頻方面依據選擇的不同,處理方式和組成也略有不同。采用CCD,一般計算機就要配工控機。若選擇帶1394接口的數碼攝像機則可配帶1394接口的筆記本。不過,要不產生圖象發虛的現象,則需要拍照速度快,對于這一點,CCD要優于數碼攝像機。 
其他的也有直接把雷達送出的數字信號通過視頻疊加到視頻流中,然后送到視頻錄象機或其他記錄設備中的方法。

    在對雷達的操作中,首先需要主機(一般為計算機)送出連接命令到雷達上,然后設定雷達的工作方式。發出啟動測試的命令,則雷達開始測試,測試結束后,雷達把測試的結果送回到主機中。

    雷達和主機的通信由串口完成,主機發送命令雷達返回數據。命令和數據的結構由字頭和內容構成。字頭代表不同的命令或數據,內容代表具體的操作和數據值的大小。命令,由兩字節組成,返回數據由多字節組成。

美國的有ACI公司S3雷達


雷達測速儀的原理

  雷達為利用無線電回波以探測目標方向和距離的一種裝置。雷達為英文Radar一字之譯音,該字系由Radio Detection And Ranging一語中諸字前綴縮寫而成,為無線電探向與測距之意。全世界開始熟悉雷達是在1940年的不列顛空戰中,七百架載有雷達的英國戰斗機,擊敗兩千架來襲的德國轟炸機,因而改寫了歷史。二次大戰后,雷達開始有許多和平用途。在天氣預測方面,它能用來偵測暴風雨;在飛機輪船航行安全方面,它可幫助領港人員及機場航管人員更有效地完成他們的任務。


  雷達工作原理與聲波之反射情形極類似,差別只在于其所使用之波為一頻率極高之無線電波,而非聲波。雷達之發射機相當于喊叫聲之聲帶,發出類似喊叫聲之電脈沖(Pulse),雷達之指向天線猶如喊話筒,使電脈沖之能量,能集中某一方向發射。接收機之作用則與人耳相仿,用以接收雷達發射機所發出電脈沖之回波。

  測速雷達主要系利用都卜勒效應(Doppler Effect)原理:當目標向雷達天線靠近時,反射信號頻率將高于發射機頻率;反之,當目標遠離天線而去時,反射信號頻率將低于發射機率。如此即可借由頻率的改變數值,計算出目標與雷達的相對速度。


雷射的英文為Laser,這個字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一個字母縮寫而成,意思是指,經由激發放射來達到光的放大作用。雷射所激發出來的光,其光子大小與運動方向皆相同,因此每個波束的頻率都相等,再加上它們一束束緊密地排列著,彼此間分毫不差地互相平行,使整個光束發射至極遠處也不會散開來。在一九六二年的實驗中發現,從地球發射的雷射光在經過近四十萬公里的太空之旅后,只在月球表面上投射出一片約三公里直徑大小的圓而已!此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工與醫學(眼科、牙科、腫瘤)之應用更為廣泛。

測速雷達主要系利用都卜勒效應(Doppler Effect)原理:當目標向雷達天線靠近時,反射信號頻率將高于發射機頻率;反之,當目標遠離天線而去時,反射信號頻率將低于發射機率。如此即可借由頻率的改變數值,計算出目標與雷達的相對速度。現已經廣泛用于警察超速測試等行業。

  雷達測速的原理是應用多譜勒效應,即移動物體對所接收的電磁波有頻移的效應,雷達測速儀是根據接收到的反射波頻移量的計算而得出被測物體的運動速度。因此,具有以下特點: 

金雕雷達1、雷達波束較激光光束(射線)的照射面大,因此雷達測速易于捕捉目標,無須精確瞄準。
  2、雷達測速設備可安裝在巡邏車上,在運動中的實現檢測車速,是“流動電子警察”非常重要的組成部分。
  3、雷達固定測速誤差為±1Km/h,運動時測誤差為±2Km/h,完全可以滿足對交通違章查處的要求。


  4、雷達發射的電磁波波束有一定的張角,固有效測速距離相對于激光測速較近,最遠測速距離為800M(針對大車)。


  5、雷達測速儀因技術成熟,價格適中。因此,廣受歡迎。


  6、雷達測速儀發射波束的張角是一個很重要的技術指標。張角越大,測速準確率越易受影響;反之,則影響較小。

  測速雷射種類于固態雷射中的半導體雷射。雷射測速設備采用紅外線半導體雷射二極管。雷射二極管有幾個特點使它極適合用來量測速度:

  1. 雷射二極管自微小范圍中發射出極窄的光束,此一狹窄光束才能精確地瞄準目標。 

  2. 雷射二極管以小于十億分之一秒的瞬間切換開關,大大提高精確度。

  3. 雷射二極管發射率很窄,其偵測器極易接收到精確的波長;因此在日間有強烈陽光時,仍能正常操作。

  4. 雷射二極管只發射電磁光譜中的紅外線部分;而紅外線系眼睛看不見的,不會影響駕駛人的注意力。

 

  雷射測速槍以量測紅外線光波傳送時間來決定速度。由于光速是固定,激光脈沖傳送到目標再折返的時間會與距離成正比。以固定間隔發射兩個脈沖,即可測得兩個距離;將此二距離之差除以發射時間間隔即可得到目標的速度。理論上,發射兩次脈沖即可量測速度;實務上,為避免錯誤,一般雷射測速器(槍)在瞬間發射高達七組的脈沖波,自以最小平方法求其平均值,去計算目標速度。

 

與雷達之比較

  超速告發最易受到的挑戰即是如何確認違規車輛,例如在多車道公路上兩車以上并行時,警員以雷達測得超速現象卻無法明確認定那一部車輛違規(參見圖一)。原因在于雷達波發射錐角度約在十至二十度間,而雷射波發射錐角度只有不到十分之一度;因此以雷射測速可以明確認定受測目標據以告發。雷射狹窄光束使得兩車被同時偵測到的機會等于零;對于市面上普遍銷售之雷達偵測器(或稱超速偵測器)不啻一大克星。

  雷達與雷射之最遠測速距離均在二千余英呎,可以加強設備發射功率而增長,惟并不具實際效益。雷達測速器需經常以固定頻率之音叉加以校正,而雷射測速器則無此必要。另一重要差別在測速的時間,以雷達測速約高要二至三秒鐘,而使用雷射則只需要約零點三秒。按此操作速度,廠商甚至開發出配合照相之雷射測速器以不到一秒的間隔連續記錄違規超速車輛。圖二顯示雷射測速器配合數字相機所拍攝到之照片。

  電射測速槍之缺點系無法于移動狀態下使用;如裝于警車上或由坐在行進車輛上乘員持用,均無法正常操作。

進口警用雷達測速儀

一、美國STALKER BASIC型

  應用 美國STALKER BASIC型,測試精度高、響應時間短、重量輕巧、防水滴濺落,抗兩米跌落、適合野外應用等優點,是交通隨身攜帶的理想測速工具。 為滿足用戶取證的需要,在此款雷達基礎上進行二次開發,利用雷達自身攜帶的串口輸出功能定制一臺打印機,在打印機上可設置限速值,當雷達測量的數據傳入打印機,打印機將自動判斷被測車輛是否超速,如發現其超過限速值將自動打印。打印內容包括:時間、限速值、超速值,同時預留:駕駛證號、車牌、違章司機、值勤人員、違章地點等項供執勤人員填寫。

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