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雷达测速原理是什么 汽车电子狗的工作原理解析

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什么是雷达

雷达是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,意为无线电探向与测距。

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。

雷达测速原理是什么 汽车电子狗的工作原理解析

雷达测速的工作原理

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。

镭射的英文为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。

汽车电子狗的工作原理

1、普通电子狗

所谓的电子狗、预警机实际上根本不是什么预警,准确地说只是无线信号接收机,比收音机的原理和成本还简单。生产电子狗的厂家,在有电子眼和固定测速的地方,埋藏了一个无线电发射器,它针对所在路线的特点,发了含有信息代码的无线电信号,汽车开近此地,接收器收到发射器的无线电信号,解码出报警类型,发声芯片发出语音报警,如此路段限速,此路口有电子眼等。

这种电子狗的优点仅仅是是成本低,其缺点十分突出:

(1)不管摄像头是否真正在工作,信号发射机都会发出信号,而对于驾驶员来讲是误报。

(2)如果所有的红绿灯都装了电子眼,电子狗就会吠个不停,不但失去报警意义,还非常吵人。

(3)由于道路的变化、商业竞争的激烈,厂商彼此破坏对方的发射机,或者发射机电池耗尽,预警机根本不会产生报警,会对消费者带来巨大的损失,因此要特别小心这类商品。

(4)在中国无线电频率的使用也需要经过无委会的批准,但是P频并没有报批,所以会被无委会的侦测车探测到,随时可以被取缔或干扰。

(5)电子狗不能判别方向,如对面车道或交叉车道有电子眼,也会误报。

 2、雷达探测器

雷达探测器的原理很简单,就是接收到雷达信号后,马上报警,提示车主减速。

因为中国各城市道路的雷达测速设备从不同的国家进口,使用的雷达频率大多并不相同,同一个城市有些装了来之三四个国家的不同频段的雷达测速器。低端的雷达探测器,往往只能感应一个频段的雷达波,而高端的雷达探测器,可以感应多个频段的雷达波。此外,感应的距离远近也体现了雷达探测器的性能高低。如感应距离过近,车主来不及减速,已经被拍到了;如减速过猛,还易造成追尾事故。高端的雷达探测器可以一公里左右感知雷达波,而差的只有在200米左右才能感应。 目前常见的测速雷达警示器有以下几种:

(1)单频测速雷达警示器。即只能接收X频段或K频段的,这类装置只能用于部分地区的部分监视装置,漏报多,成本低,价格便宜。

(2)多频段测速雷达警示器。一般为X、K、Ka频段,也只能适用于部分地区,可以对付几种警用装置。 

(3)全频测速雷达警示器。可接收全部频段,如X频、K频(俗称三脚架)、Ku频、新K频、Ka频、LASER 雷射、Ka-Laser、P频等。这类测速雷达警示器设备在全国范围内均有效,在高速上反映特别灵敏,一般提前500米到2公里就预报。但在市区内干扰也大,经过电子自动门的时候也会报警。 

3、GPS雷达探测器

这类装置即是在全频雷达的基础上增加了GPS定位预警系统,原理是根据事先保存有固定测速点或闯红灯照相的经纬度数据,通过GPS定位,当接近目标点一定距离的时候触发报警。

GPS雷达探测器不但能做测速雷达警报,也可以做红绿灯电子眼警告;不管电子眼的监测方法是用雷达波、激光,还是用地面感应线圈,GPS雷达探测器都可报警。与电子狗相比,交管部门每增加一处电子眼,电子狗系统就要去偷装一个发射器;而GPS雷达探测器只要增加一个地标放在网上供下载更新就行,成本低而响应快。相比雷达探测器和电子狗系统,GPS雷达探测器还能判别电子眼方向,如是对面方向或交叉方向的电子眼,它不会误报警了。 另外,GPS雷达探测器还可以自行设定报警提前量,如300米或500米;如果当时车并未超速,可以不予报警,省去烦扰。另外,不管有没有电子眼,GPS智能狗都可以提醒车主,该路段限速是多少,现在是不是超速等。

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