1.激光方式

激光具有高单色性,高方向性和相干性好等特点,因此激光波束近似直线性,很少扩散,波速能量集中,传输距离远。汽车防撞采用激光探测技术时,其工作原理为:首先利用本车装备的激光雷达发射激光束照射到前车的反光镜,然后检测反射回来的激光速的到达时间,根据激光束从发射到返回的时间差来判断两车的距离。

激光测距的测量精度很高,技术上已经有了很大的进步。但是,在汽车防撞领域,激光测距的应用具有局限性,主要是因为激光测距方式受天气状态、汽车的震动及反射镜表面磨损、污染等因素影响较大,测距精度难以保证。所以在汽车防撞领域激光测距方式没有得到发展。

2.超声波方式

超声波作为一种特殊的声波,同样具有声波传输的基本物理特性——反射、折射、干涉等等,超声波测距就是利用其反射特性,工作原理和声纳回声定位的原理基本相同。超声波发射器不断发射出某一频率的超声波,遇到被测物体后反射,当超声波接收器接受到反射信号,将其转变为电信号,测出发射波和反射波的时间差,根据声速即可求得距离。但是超声波测距的最大问题就是探测距离短,而且天气状态对它影响很大,所以超声波测距主要运用于倒车雷达等近距离测距。

3.红外线方式

红外线测距和激光、超声波测距在原理上基本相同,均是根据发射波和反射时间来判断目标的距离,红外线测距在技术上难度不大,构成的测距系统成本低廉,但是在恶劣的天气和长距离探测方面仍然不能满足汽车防撞的要求。

4.毫米波方式

毫米波是指波长介于1~10mm之间的电磁波,毫米波雷达测距在原理上和以上几种测距方式类似,但它克服了其他几种探测方式在汽车防撞运用中的缺点。

毫米波雷达的主要特征有:

1) 稳定的探测性能。不受被测物体表面形状、颜色等的影响;对大气紊流、气涡等具

有适应性。

2) 良好的环境适应性。毫米波雷达的穿透能力很强,其测距精度受雨、雪、雾及阳光

等天气因素和杂音、污染等环境的影响较小,可以保证车辆在任何天气下的正常运行。

从以上比较可以明显看出毫米波雷达比其他方式有更大的优越性,能够适应汽车防撞系统的要求。同时,更令人感兴趣的是,毫米波雷达不仅可以测量目标距离,而且还可以测量目标物体的相对速度及方位角等参数,使汽车在恶劣气候条件下实现盲行成为可能。此外,在相同的测量条件下毫米波雷达结构简单、分辨率高、天线部件尺寸小。

三.雷达目标探测的工作原理

根据测距原理的不同,毫米波雷达测距有脉冲雷达和调频连续波(FMCW)雷达两种。

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