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交通測(cè)速雷達(dá)的秘密

2013-04-29 00:44韓吉辰
關(guān)鍵詞:電磁波車速多普勒

韓吉辰

“射門!”綠茵場(chǎng)上足球比賽激烈進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)員抬腳射門,“中了!中了!關(guān)鍵的一球,足球以128km/h的速度,像飛火流星一樣,射進(jìn)對(duì)方大門!”解說(shuō)員聲音嘶啞激動(dòng)地呼喊,全場(chǎng)觀眾站起來(lái)振臂歡呼!那么,解說(shuō)員是怎么知道小小足球的高速度呢?這個(gè)數(shù)值準(zhǔn)確嗎?原來(lái)這是現(xiàn)代體育利用了新科技,使用了現(xiàn)代測(cè)速儀器——測(cè)速槍,它的正式名稱叫多普勒測(cè)速雷達(dá)。

多普勘測(cè)速雷達(dá)的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代小汽車可以開(kāi)得很快,可是為了保證安全,在某些路段上,交通警察要對(duì)車速進(jìn)行限制,在汽車快速行進(jìn)時(shí),交通警察是怎樣知道它們行駛的速度呢?這就是文章開(kāi)頭說(shuō)到的使用了現(xiàn)代測(cè)速儀器測(cè)速槍,

多普勒測(cè)速雷達(dá)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。主要由電磁波發(fā)射器、電磁波接收器、微型電腦以及數(shù)碼顯示器(打印機(jī))組成,當(dāng)然還需要穩(wěn)定的電源設(shè)備。它也有槍筒、手柄、扳機(jī)和電源等部件,有一種袖珍測(cè)速槍,看外型極像一支手槍,可以非常方便地用手拿著,操作簡(jiǎn)單,瞄準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)對(duì)象一扣扳機(jī),顯示器屏幕立即顯示運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度。

多蕾勒測(cè)速雷達(dá)的簡(jiǎn)單原理

雷達(dá)測(cè)速槍工作時(shí),槍口指向汽車并發(fā)射一束電磁波,再由汽車反射回來(lái),由同一個(gè)天線接收,這時(shí)如果汽車停止不動(dòng),那么發(fā)射和接收的電磁波數(shù)量相等;當(dāng)汽車駛向測(cè)速槍時(shí)。由于電磁波受到駛近汽車“壓縮”的緣故,測(cè)速槍的天線接收的電磁波波數(shù)比發(fā)射的要密一些,而且汽車駛近的速度越快,返回天線的電磁波也越密。這就是多普勒效應(yīng),雷達(dá)測(cè)速槍就是利用多普勒效應(yīng),根據(jù)反射波來(lái)探測(cè)被測(cè)物體速度的。

在用雷達(dá)測(cè)速槍探測(cè)被測(cè)物體的速度時(shí),最佳的測(cè)速方式是瞄準(zhǔn)具有高反射性的地方,例如車頭燈、車牌或較平的部位,它的內(nèi)部微型電腦能快速地計(jì)算出車速與距離,當(dāng)按下測(cè)速鈕后,雷達(dá)測(cè)速槍將連續(xù)發(fā)射出獨(dú)立的電磁波脈沖,在0.3s的時(shí)間里獲得并計(jì)算出被測(cè)物體的速度與距離,在目標(biāo)的鎖定范圍,雷達(dá)測(cè)速槍能準(zhǔn)確地鎖定任何車輛,有效測(cè)速距離為800m,誤差為±1km/h,完全可以滿足對(duì)交通違章查處的要求。

在足球比賽中,當(dāng)按下測(cè)速槍的測(cè)速鈕后,測(cè)速槍將自動(dòng)鎖定運(yùn)動(dòng)的足球,并連續(xù)發(fā)射出獨(dú)立的電磁波脈沖,在0.3s的時(shí)間里獲得反射波,它的內(nèi)部微型電腦能快速地計(jì)算出球速與距離,測(cè)速槍還可以用于籃球、排球、乒乓球和網(wǎng)球等運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量。

雷達(dá)測(cè)速槍根據(jù)安置方式可以分為“固定式”和“流動(dòng)式”兩種,在交通路口或立交橋頭,安置的是固定式測(cè)速槍,在川流不息的汽車行列中,“聰明的”雷達(dá)測(cè)速槍可以自動(dòng)識(shí)別哪輛車是超速的,測(cè)量數(shù)值也比較準(zhǔn)確,而安裝在交通巡邏車上的測(cè)速槍,則是在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)檢測(cè)車速,是“流動(dòng)電子警察”非常重要的組成部分,由于交通巡邏車自身就有一定的速度,因此測(cè)量別的車輛速度時(shí)需要進(jìn)行校正,在使用時(shí)。測(cè)速儀器可以自動(dòng)進(jìn)行。

多普勒測(cè)速雷達(dá)的廣泛應(yīng)用

多普勒測(cè)速雷達(dá)用途非常廣泛,這種智能系統(tǒng)不管是在白天、夜晚,還是在各種惡劣天氣條件下。都能正常工作,準(zhǔn)確無(wú)誤,甚至當(dāng)車流量很大,同時(shí)出現(xiàn)多輛超速行駛汽車時(shí)。智能系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多輛超速行駛汽車跟蹤并拍攝數(shù)張照片,雷達(dá)測(cè)速槍自帶的儲(chǔ)存系統(tǒng)還可以記錄時(shí)間、地點(diǎn)、違章超速車輛牌照號(hào)碼、行駛速度數(shù)值等一系列信息。這樣的處罰是“鐵證如山”,可以避免很多不必要的矛盾。

多普勒測(cè)速雷達(dá)朝向公路,可以測(cè)量車速:如果指向天空,就可以測(cè)飛機(jī)和云層的高度、飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)然,要測(cè)幾十千米外,甚至上百千米外的飛機(jī)和云層,這些微波束再反射回來(lái),已經(jīng)極其微弱了,要想把它接收到,分辨清并計(jì)算出來(lái),就很困難了,需要復(fù)雜的精密電子放大設(shè)備,這就需要建立一個(gè)龐大的靈敏的多普勒測(cè)速雷達(dá)網(wǎng)。

責(zé)任編輯 蔡華杰

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