CN109239701A - 车载雷达动态测速方法 - Google Patents

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CN109239701A CN201811057152.XA CN201811057152A CN109239701A CN 109239701 A CN109239701 A CN 109239701A CN 201811057152 A CN201811057152 A CN 201811057152A CN 109239701 A CN109239701 A CN 109239701A
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CN
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radar
speed
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motion
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金庆江
柏龙灏
曾建勤
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Anhui Vocation Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种车载雷达动态测速方法，包括如下步骤，雷达安装于移动的测量车外部的云台上；雷达波发射方向指向测量车的侧前方，雷达实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车的行驶速度V1；当目标车由雷达波外边界进入测量范围，得到目标车的运动方向与测试车的运动方向相同，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1+V2；保证准确得到测量车的实际行驶速度的前提下，才能够精确得到道路上目标车辆的速度，以及准确判定目标车的行驶方向，大幅提高交管部门的控管范围。

Description

车载雷达动态测速方法
技术领域
本发明涉及交通监测技术领域，具体为一种车载雷达测速仪动态测速方法。
背景技术
交管部门在乡村道路、城市道路以及高速公路均设有雷达测速仪，用于监控车辆的行驶速度，对违法车辆进行拍照获取证据，上述雷达测速仪位置是确定的，雷达测速仪在测量车辆速度时，接收到的信号频率将发生变化，通过分析所获得的频率偏移，根据多普勒雷达公式即可精确地计算出车辆的实际运动速度，位置确定的雷达测速仪能够用来测量车辆对地的相对速度。
由于测速雷达无法覆盖全部道路上，仅能够在路口或重要路段布设测速雷达，交警在道路上巡查时，上述定点的测速雷达无法测得道路上车辆的行驶速度，即无法在移动状态下进行车辆测速，因此交管部门的控管范围将大幅缩小。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在雷达移动状态下对道路上车辆进行准确测速的方法。
为了实现上述目的，采用的技术方案为：一种车载雷达动态测速方法，包括如下步骤，
(A)雷达安装于移动的测量车外部的云台上；
(B)雷达波发射方向指向测量车的侧前方，雷达实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车的行驶速度V1；
(C)当目标车由雷达波外边界进入测量范围，得到目标车的运动方向与测试车的运动方向相同，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1+V2；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值小于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1-V2，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相同；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值大于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V2-V1，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相反。
与现有技术相比，本发明的技术效果为：测量车正常行驶时，雷达通过实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车实时的行驶速度V1，保证准确得到测量车的实际行驶速度的前提下，才能够精确得到道路上目标车辆的速度，以及准确判定目标车的行驶方向，大幅提高交管部门的控管范围。
附图说明
图1为本发明测速方法的流程框图；
图2为同向行驶的目标车超越测量车的示意图；
图3为同向行驶的目标车被测量车超越的示意图；
图4为目标车与测量车行驶方向相反的示意图。
具体实施方式
一种车载雷达动态测速方法，包括如下步骤，
(A)雷达安装于移动的测量车外部的云台上；
(B)雷达波发射方向指向测量车的侧前方，雷达实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车的行驶速度V1；
(C)当目标车由雷达波外边界进入测量范围，得到目标车的运动方向与测试车的运动方向相同，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1+V2；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值小于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1-V2，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相同；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值大于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V2-V1，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相反。
上述方案中，测量车在道路上行驶并测量时，测量车与目标车相对的运动状态主要分为三种，第一种为测量车与目标车同向行驶且目标车超越测量车，目标车将由雷达波外边界进入测量范围，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1+V2；
第二种为测量车与目标车同向行驶且目标车被测量车超越，目标车将由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，通过比较V2与V1数值的大小，当V2的数值小于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1-V2；
第三种为测量车与目标车行驶方向相反，目标车将由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，通过比较V2与V1数值的大小，当V2的数值大于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V2-V1。
需要强调的是关于测量车实时的行驶速度V1的测量中，有的通过GPS模块来获得测量车的实时行驶速度，由于GPS信号有一定的迟滞，再加上民用GPS定位精度不够，GPS模块获得的测量车的行驶速度与实际值有一定的偏差，无法准确得到测量车实际行驶速度的数据；另外，还有的是通过测量车上的车速监测模块，即车辆上的码表表盘或行车电脑上显示的数值来获得测量车的实时行驶速度，一方面，码表表盘或行车电脑上显示的数值与实际数值之间为正偏差的关系，即显示的数值始终大于实际数值；另一方面，当车轮打滑空转时，码表表盘或行车电脑上测量车行驶速度数值与实际数值差距更大。因此，本申请是通过雷达来实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车实时的行驶速度V1，保证准确得到测量车的实际行驶速度的前提下，在上述测量车与目标车相对的三种运动状态下，才能够精确得到道路上目标车辆的速度，以及准确判定目标车的行驶方向。
需要说明的是，雷达波的发射方向也可以指向测量车的侧后方，其测试原理与上述雷达波发射方向指向测量车的侧前方完全相同，此处不再赘述。
另外，雷达波发射波整体呈锥状向外发散，雷达波的外边界即为雷达波与行驶方向所呈大角度的边界线，同理，雷达波的内边界即为雷达波与行驶方向所呈小角度的边界线，上述内、外边界为假设的边界线。
道路上对目标车进行测速时，测量车行驶在道路最外侧的慢车道上，雷达波发射方向指向测量车的侧前方的快车道，即单个雷达只要监测测量车一侧道路上的目标车辆即可。当然，所述测量车上安装有两个雷达，两个雷达发射雷达波的方向分别指向测量车前方两侧。这样测量车两侧车道上的目标车均能够得到监测，不仅无需限制测量车所处车道，而且扩大了监测范围。
具体地，所述背景物体为道路两侧的树木、建筑物、高速公路护栏或遮光板。
雷达测量取样周期为20～30毫秒。
进一步地，雷达测量取样周期为26毫秒。测量车运动速度变化小于55公里/秒范围内时，测速系统都可稳定可靠工作，测量车无需处于匀速运动状态。
安装有雷达的云台为电动云台，电动云台的水平旋转角度为0°～360°。方便调节雷达波发射角度。

Claims (6)

1.一种车载雷达动态测速方法，其特征在于：包括如下步骤，
(A)雷达安装于移动的测量车外部的云台上；
(B)雷达波发射方向指向测量车的侧前方，雷达实时接收测量车侧前方静止的背景物体的反射波，得到测量车的行驶速度V1；
(C)当目标车由雷达波外边界进入测量范围，得到目标车的运动方向与测试车的运动方向相同，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1+V2；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值小于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V1-V2，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相同；
或当目标车由雷达波内边界进入测量范围，通过分析所获得的反射波的频率偏移，根据多普勒雷达公式计算出速度V2，当V2的数值大于V1，得到目标车的实际运行驶速度V＝V2-V1，以及目标车的运动方向与测试车的运动方向相反。
2.根据权利要求1所述的车载雷达动态测速方法，其特征在于：所述测量车上安装有两个雷达，两个雷达发射雷达波的方向分别指向测量车前方两侧。
3.根据权利要求1所述的车载雷达动态测速方法，其特征在于：所述背景物体为道路两侧的树木、建筑物、高速公路护栏或遮光板。
4.根据权利要求1所述的车载雷达动态测速方法，其特征在于：雷达测量取样周期为20～30毫秒。
5.根据权利要求4所述的车载雷达动态测速方法，其特征在于：雷达测量取样周期为26毫秒。
6.根据权利要求1所述的车载雷达动态测速方法，其特征在于：安装有雷达的云台为电动云台，电动云台的水平旋转角度为0°～360°。
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