智聯(lián)網(wǎng)汽車技術 課件 4.1雷達

雷達項目二

汽車信息感知系統(tǒng)任務4環(huán)境感知技術

主講人：曾鑫智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術課程導入課程導入學習目標理解雷達的基本概念和工作原理01學會區(qū)別各種雷達02簡要了解其在汽車中的應用03學習任務掌握雷達這一“超級眼睛”的超能力01激活舊知什么是雷達雷達像汽車的“眼睛”一樣看清車道上的所有事物，然后決策探索新知雷達是什么探索新知雷達是什么雷達主要由發(fā)射機、發(fā)射天線、接收機、接收天線，處理部分以及顯示器，還有電源設備、數(shù)據(jù)錄取設備、抗干擾設備等輔助設備。雷達組成探索新知小貼士保錚，中國電子學家，中國科學院院士。保錚院士長期從事雷達與信號處理方面的理論研究和工程實踐，治學嚴謹，學術造詣深厚。面對國外的技術封鎖，他毅然扛起中國雷達研究的重任，在祖國國防科技戰(zhàn)線上作出重大貢獻，被譽為"中國雷達之父"、"中國雷達裁判長"。他在上世紀60年代初主持研制成國內(nèi)第一臺微波氣象雷達。中國雷達之父探索新知微波（Microwave）圖4-2電磁波頻率及其特性探索新知微波（Microwave）微波的基本性質(zhì)穿透反射吸收探索新知小貼士由于微波的特性，其在空氣中傳播損耗很大，傳輸距離短，但機動性好，工作頻寬大，除了應用于5G移動通信的毫米波技術之外，微波傳輸多在金屬波導和介質(zhì)波導中。微波的應用探索新知電磁波（Electromagneticwave)圖4-3電磁波頻率及其特性探索新知雷達的工作原理圖4-4雷達的工作原理控制器發(fā)射器接收器目標物體發(fā)射波反射波探索新知小貼士測量距離原理是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差；測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束；測量速度原理是雷達根據(jù)自身和目標之間有相對運動產(chǎn)生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在于雷達的同一空間分辨單元內(nèi)時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。雷達的測量原理探索新知雷達的分類定位方法01裝設地點02輻射種類03工作波段04用途使用05探索新知雷達的分類有源雷達需要源源不斷地發(fā)射無線電波，每一個雷達模塊都可以獨立發(fā)射、接受雷達波信號，并在先進計算機加持下進行協(xié)同工作。有源雷達無源雷達沒有發(fā)射裝置，只有接收天線，只有一個雷達信號源，產(chǎn)生信號后，被分到各個雷達模塊。無源雷達按照定位方法分探索新知雷達的分類按照安裝位置分地面雷達01艦載雷達02航空雷達03衛(wèi)星雷達04汽車雷達05探索新知雷達的分類按照輻射種類分脈沖雷達01連續(xù)波雷達02頻率捷變雷達04脈部壓縮雷達03探索新知雷達的分類發(fā)射的是周期性的高頻脈沖。脈沖雷達發(fā)射的是連續(xù)波信號。按發(fā)射信號的形式分，有非調(diào)制單頻或多頻連續(xù)波雷達和調(diào)頻連續(xù)波雷達。連續(xù)波雷達按照輻射種類分發(fā)射寬脈沖信號，接收和處理回波后輸出窄脈沖的雷達。為獲得脈沖壓縮的效果，發(fā)射的寬脈沖采取編碼形式，并在接收機中經(jīng)過匹配濾波器內(nèi)的處理。脈部壓縮雷達發(fā)射的相鄰脈沖的載頻在一定頻帶內(nèi)隨機快速改變的脈沖雷達。頻率捷變雷達探索新知雷達的分類按照工作頻段分米波雷達01分米波雷達02厘米波雷達03毫米波雷達04探索新知雷達的分類其頻段30～300MHz，波長為1～10m的雷達，屬于長波雷達，它帶有自己的發(fā)射機，主要用于長距離探測。米波雷達工作波長為10cm～1m、頻率為3000～300MHz的雷達。分米波雷達按照工作頻段分工作在厘米波波段探測的雷達。通常厘米波是指3～30GHz頻域、波長為1～10cm的電磁波。厘米波雷達工作在毫米波波段探測的雷達。通常毫米波是指30～300GHz頻域、波長為1～10mm的電磁波。毫米波雷達探索新知雷達的分類按照用途使用分空中監(jiān)視雷達空間和導航監(jiān)視雷達表面搜索和戰(zhàn)場監(jiān)視雷達跟蹤和制導雷達氣象雷達天文和大地測量雷達探索新知小貼士汽車雷達安裝在汽車上不同的位置，發(fā)揮著不同的作用。超聲波雷達（倒車雷達）主要用作停車或者倒車時的安全輔助裝置；激光雷達在汽車領域的應用，主要是用于測距及識別，但識別質(zhì)量的高低取決于激光束的數(shù)量和發(fā)射頻率；毫米波雷達更有利于對金屬物體的識別，對非金屬物體失誤較多，側重于距離和速度的識別，在汽車領域的一個主要應用方向是自適應定速巡航技術和自動駕駛技術等。汽車上雷達的的應用探索新知表4-2各類雷達的比較即時檢測小測試雷達該如何分類？它是如何工作的？小結雷達分類定位方法安裝位置輻射種類工作頻段及用途使用小結雷達發(fā)射機會通過天線將電磁波能量射向空間的某一方向，然后，碰到處