CN108508422B - 测速雷达测试平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测速雷达测试平台，包括被测的测速雷达、轨面环境、智能车及小车轨道、主控设备、数据记录分析终端；智能车包含随车运行的安装支架，轨面环境按照实际线路要求铺设；小车轨道上设置地标标签用于标记位置，其平行于路基上铺设的铁轨；智能车在小车轨道上运行，可以调节运行的速度及加减速；智能车携带有标签读卡器，用于通过标标签获取坐标信息；主控设备采集速度源信息、地标位置信息、测速雷达输出的速度、方向、走行距离及状态信息等，并发送给数据记录分析终端；数据记录分析终端接收主控设备发来的信息，并具有记录、分析、展示及回放功能。

Description

测速雷达测试平台
技术领域
本发明涉及一种测速雷达的测试平台。
背景技术
测速雷达是利用多普勒效应原理测量车辆对地的速度，它使用天线持续发射电磁波，同时接收由地面反射回的部分信号。多普勒效应使得发送信号和接收信号间产生一个与速度成正比，和角度也有关的频率偏移。内部处理器通过分析所获得的频率偏移，计算出实测速度。
目前对测速雷达的测试，主要是采用模拟仿真多普勒信号，通过发射器以一定的角度发射给测速雷达；测速雷达接收处理后，输出速度。
该方法对多普勒信号的仿真过于简单理想。由于实际轨面有碎石道床、整体道床、水泥道口、覆冰、积水以及雨雪等情况，各种情况下的信号都不同，并且很难模拟仿真。
由于测速雷达是安装在车体上，按照车辆允许的加减速运行，速度的变化时连续的。单一通过模拟仿真固定速度的多普勒信号只能验证雷达对特定频率的处理能力；对于不同加速度情况下的，输出速度的平滑处理功能不能验证。
发明内容
针对以上所述现有技术的缺点，本发明提供了一种多环境、高精度、智能化的测速雷达测试系统。
本发明提供一种测速雷达测试平台，包括被测设备、轨面环境、智能车及小车轨道、主控设备、数据记录分析终端；
其中，被测设备是测速雷达，智能车包含随车运行的安装支架，用于安装被测的测速雷达及主控设备，所述安装支架可以调节高度，可用以调整雷达的安装高度和角度；
所述轨面环境包括路基、铁轨，并按照实际线路要求铺设，至少包含碎石道床、整体道床、道口、道岔；
所述小车轨道上设置地标标签用于标记位置，该小车轨道平行于所述路基上铺设的铁轨；
智能车在小车轨道上运行，可以调节运行的速度及加减速；所述智能车携带有标签读卡器，用于通过所述小车轨道上铺设的地标标签获取运行的坐标信息；
所述主控设备主要采集速度源信息、地标位置信息、测速雷达输出的速度、方向、走行距离及状态信息，并将以上信息发送给所述数据记录分析终端；
所述数据记录分析终端接收所述主控设备发来的信息，并具有记录、分析、展示及回放功能。
本发明实施例具有如下技术效果或优点：
1)通过轨面环境搭建，可以测试测速雷达对不同轨面反射回的多普勒信号的处理能力。
2)可以控制智能车按照不同加减速运行，以此来测试测速雷达对连续速度变化的处理能力。
附图说明
图1为本发明的测速雷达测试平台的原理框图。
图2为本发明测试平台沿小车轨道运行时的侧视图。
图3位本发明测试平台多种轨面环境测试时的俯视图。
附图标记
1：测速雷达安装支架
2：主控设备
3：智能车
4：铁轨
5：小车轨道
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
本发明的测试平台分为室内和室外两部分。室外部分包含被测设备--测速雷达1、轨道(铁轨4)路基等室外的轨面环境、智能车3及小车轨道5、主控设备2、安全控制设备、地标标签、标签读卡器、无线路由器等设备；室内部分包含数据记录分析终端及遥控器。测试平台的原理框图如图1所示。
室外的轨面环境按照实际线路要求铺设，为了比较全面的测试各种轨面对雷达波的反射情况，至少包含碎石道床(如有砟道床)、整体道床、道口(如水泥道口)、道岔等，具体的轨面环境铺设示例参见图3；并且每种条件轨面铺设的路基长度应保证大于雷达波在路基上的辐射范围。为了测试雷达对环境的适应性，轨道上部分区域设置有积水槽(冬季可以仿真结冰)，在轨道旁边设置喷淋装置用于仿真降雨环境。
小车轨道上设置地标标签用于标记位置，小车轨道平行于路基上铺设的铁轨。
智能车在小车轨道上运行，由电动马达驱动，可以调节运行的速度及加减速。包含随车运行的安装支架，用于安装被测的测速雷达及主控设备；其中，测速雷达的安装支架可以调节高度，可以调整雷达的安装高度和角度，以测试测速雷达受安装条件变化的影响。为便于操控方便，智能车提供无线遥控器可供测试人员于室内设置小车行走的目标速度。
本发明设计有高精度速度编码器，用于为本测试平台提供基础数据源。同时，智能车携带有标签读卡器，用于通过小车轨道上铺设的地标标签获取运行坐标信息。智能车上还装有霍尔传感器用于感应读取设置在小车轨道两端的磁铁，确保智能车不会冲出轨道。安全控制设备为设置在小车轨道起始两端的两块磁铁，当智能车经过时，车上的霍尔传感器感应读取到时触发智能车紧急停车，保证车不会冲出轨道尽头。
主控设备包括测试仪表/工具等，主要是采集速度源信息(通过编码器)、地标位置信息(通过标签读卡器)、测速雷达输出的速度、方向、走行距离及状态信息，并将以上信息打包通过无线路由器发送给室内数据记录分析终端。
数据记录分析终端可以运行在室内PC机上，通过网络接收室外的主控设备发来的数据，并具有记录、分析、展示及回放功能。
本发明的测试平台是一个闭环的测试系统，测试人员在室内通过无线遥控器下发指令，控制室外智能车按照指令要求运行，主控设备采集高精度速度源(编码器)的速度信号作为基准速度，并采集地标位置信息和测速雷达串口输出的信息，将以上信息通过无线路由器发送至室内的数据记录分析终端。数据记录分析终端通过网络将室外主控设备发来的信息进行记录，同时对所收到的信息进行全面展示，例如将测速雷达输出的速度与速度源速度进行图形化的对比展示。便于测试人员分析判断测试结果。
下面以实施例的形式具体描述本申请测试系统对测速雷达的测试方案。
实施例1：对测速雷达测速功能的测试
首次要通过步骤S1-S4搭建测试环境
S1.将被测的测速雷达固定在要求的高度，测速雷达电缆与主控设备连接；
S2.给主控设备、智能车上电；
S3.设置智能车运行速度，同时通过设置拨码开关(智能车上)将智能车设置为遥控器控制模式；
S4.启动室内的数据记录分析终端。
测试环境搭建完毕，进入测试步骤：
S5.测试人员通过无线遥控器控制智能车运行。同时可以通过数据记录分析终端查看实时运行状态信息。本测试实例可进行以下功能测试：
功能测试一：可以测试测速雷达输出速度与速度源速度之间速度差异指标。数据记录分析终端可以提供图形化显示速度差异值。
功能测试二：可以测试不同轨面环境下(如碎石道床、整体道床、道口、道岔等，具体示例见图3)，测速雷达的测速性能。
功能测试三：可以测试不同加速度情况下(例如速度从0km/h加速到15km/h的加速)，测试雷达的测速性能。
实施例2：对测速雷达测距功能的测试
首先，测试环境的搭建和上述实施例1中的S1—S4相同；
然后，测试人员通过遥控器控制智能车移动，可测试多种情况下的测距功能：
功能测试一：控制智能车以一定速度匀速经过两个地标标签，通过数据记录分析终端显示测速雷达计算的走行距离信息与实际地标标签之间的距离是否一致。
功能测试二：控制智能车运行，测试加减速情况下(例如速度从0km/h～15km/h的加速或相反的减速)，测速雷达的测距信息与实际地标标签之间的距离是否一致。
综上，本申请的测速雷达测速系统具备如下技术功能效果：
1.采用多种真实路面，测试测速雷达的测速测距特性；
2.在不同加减速情况下，测速雷达的测速测距特性；
3.数据记录分析软件可以对测速雷达速度的速度、方向、走行距离、速度源速度、智能车移动位置等信息进行记录和显示，同时提供图形化比对展示，便于分析判断。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测速雷达测试平台，包括被测设备、轨面环境、智能车及小车轨道、主控设备、数据记录分析终端；
其中，被测设备是测速雷达，智能车包含随车运行的安装支架，用于安装被测的测速雷达及主控设备，所述安装支架能调节高度；
所述轨面环境包括路基、铁轨，并按照实际线路要求铺设，至少包含碎石道床、整体道床、道口、道岔；
所述小车轨道上设置地标标签用于标记位置，该小车轨道平行于所述路基上铺设的铁轨；
智能车在小车轨道上运行，能调节运行的速度及加减速；
所述智能车携带有标签读卡器，用于通过所述小车轨道上铺设的地标标签获取运行的坐标信息；
所述主控设备主要采集速度源信息、地标位置信息、测速雷达输出的速度、方向、走行距离及状态信息，并将以上信息发送给所述数据记录分析终端；
所述数据记录分析终端接收所述主控设备发来的信息，并具有记录、分析、展示及回放功能；
所述数据记录分析终端显示测速雷达计算的走行距离信息与实际地标标签之间的距离是否一致；
所述数据记录分析终端运行在室内PC机上，通过网络接收室外的主控设备通过无线路由器发来的数据。
2.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，所述测试平台能测试不同的轨面环境下及不同加速度情况下的测速雷达的测速功能；所述测试平台能测试匀速及加减速情况下的测速雷达的测距功能。
3.根据权利要求1或2所述的测试平台，其特征在于，所述展示功能是将测速雷达输出的速度与速度源速度进行图形化的对比展示。
4.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，提供无线遥控器可供测试人员于室内控制智能车运行；通过设置拨码开关将智能车设置为遥控器控制模式。
5.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，所述测试平台包括安全控制设备，其包括霍尔传感器和磁铁，所述霍尔传感器安装在智能车上，用于感应读取设置在所述小车轨道两端的所述磁铁，确保智能车不会冲出小车轨道。
6.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，采用高精度速度编码器为所述测试平台提供速度源信息。
7.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，每种轨面环境铺设的路基长度应大于雷达波在路基上的辐射范围。
8.根据权利要求1所述的测试平台，其特征在于，通过积水槽及喷淋设备模拟雨雪天气对测速雷达的影响；调整支架上雷达的安装高度和角度，以测试测速雷达受安装条件变化的影响。
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