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卡口雷达解决方案

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【摘要】:
一、背景与需求1.1背景介绍随着交通安全形势日益严峻,智能交通系统被越来越多地应用。在交通领域,测速雷达以其测速精度高、设备成本适中、安装维护方便、全天候等优点已成为目前技术发展的趋势。纵观目前国内的交通测速雷达市场,国外产品一般价格昂贵,而且使用维护不方便,国内产品进入市场时间晚,还没有得到市场的广泛认同,未能得到大规模的应用。因此,市场迫切需求一款测速精度高、使用维护方便、可靠性高的测速雷达产

一、背景与需求


1.1背景介绍
随着交通安全形势日益严峻,智能交通系统被越来越多地应用。在交通领域,测速雷达以其测速精度高、设备成本适中、安装维护方便、全天候等优点已成为目前技术发展的趋势。纵观目前国内的交通测速雷达市场,国外产品一般价格昂贵,而且使用维护不方便,国内产品进入市场时间晚,还没有得到市场的广泛认同,未能得到大规模的应用。因此,市场迫切需求一款测速精度高、使用维护方便、可靠性高的测速雷达产品。文康警博士雷达就是在这一背景下诞生,作为新一代智能平板窄波束雷达,解决了传统雷达在卡口应用领域的一些问题,能够替代传统的线圈和视频检测手段。

1.2法律政策
GA/T 21255-2007《机动车测速仪》
GB/T 21255-2007《机动车测速仪》

 

二、产品方案设计


2.1工作原理
文康警博士雷达的基本原理为多普勒效应,该效应可以描述为:
当目标向雷达天线靠近时(如图1-2-1),反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而去时(如图1-2-2),反射信号频率将低于发射机率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。

 


卡口雷达解决方案 
图1-2-1

卡口雷达解决方案 
图1-2-2

运动物体与信号反射多普勒频移计算公式:

卡口雷达解决方案

其中fD为多普勒频率或差频,fO为雷达发射频率, v为运动物体的速度,cO为光速,α为运动的实际方向和传感器目标连线之间的角度。
文康警博士雷达是新型智能平板窄波束雷达,所谓“平板”是相对于传统喇叭形状雷达的直观定义,而称为“窄波束”则是因为其发射波的宽度要明显窄于传统的宽波雷达,这就有效地避免了其他车辆的干扰,确保了测量的准确性和唯一性,同时也提供了捕获目标的精确定位。
文康警博士雷达的波束控制技术最高可以将辐射场的角度压缩到2°,充分的发挥了窄波雷达的优势,其另一个现实意义在于为系统抓拍设备提供了100%的抓拍范围。
同时,文康警博士雷达提供触发位置准确、灵敏的触发信号,以及相应的软硬件接口,更有利于系统开发商开发更高层次的、性能更优化的测速抓拍系统。
2.2系统功能
2.2.1方向识别功能;
文康警博士雷达能自动识别车辆行驶方向,不仅能保证双向同时测量时的捕获率和干扰控制,而且提供统一的双向车辆位置信息及触发信号,利用文康警博士雷达集成的卡口系统可以有效地对逆行等违法行为进行抓拍取证。
2.2.3精确定位功能
文康•警博士雷达在车辆触发位置获取和输出环节,采用雷达时空模型匹配技术,有效解决大车、小车反向行驶和同向行驶抓拍位置一致问题,无论车速多少,同一车道抓拍车辆位置前后相差在1.2米以内。
2.2.4大车、小车分别限速功能;
采用平板矩阵微波信号电子化处理架构,增强抗干扰能力,能自动识别并区分大、小型;不依赖号牌识别技术区分,避免晚上可能存在的光线干扰,可以根据路段情况及大、小车型设置超速限值。
2.2.5限高速、低速功能;
采用数字化窄波测速雷达实时检测机动车行驶速度,实现机动车单点瞬时速度检测。对机动车超速违法行为自动判别,



三、产品技术参数


3.1产品简介
产品名称:警博士雷达(卡口型)
产品型号:WK-MEP-Ⅱ
品牌:警博士

警博士雷达是安徽文康科技有限公司自主研发生产的新一代智能平板窄波束雷达系列,分为静态型、动态型和卡口型(本解决方案仅说明卡口型雷达),公司拥有该产品从硬件到软件的全部自主知识产权。警博士雷达从外观设计到内核研发一直秉承着“国内领先、国际一流”的设计理念,该产品共获得包括车辆控制、车辆判别、测速装置、一体化设计、外观等在内的五项国家发明专利。
警博士雷达采用先进的微带阵子天线设计技术,微带阵子天线具有主波瓣窄、副波瓣抑制好、增益高等特点,配合文康专利信号控制技术以及先进的微波系统设计,从根本上保证了测速的精度和系统的稳定性。作为单车道卡口雷达,除了考虑雷达的测量精度和稳定性外,必须重点考虑车辆的捕获率和车辆抓拍定位的问题,针对此,在车辆经过时,文康•警博士雷达只提供一个和抓拍位置有关的速度值,有效地避免了邻车道的干扰,用户可以使用串口数据作为抓拍触发信号,也可以使用雷达提供的30msTTL高电平作为抓拍触发信号。同时,警博士雷达攻克了存在多年的车辆倍频的业界难题,使得因为测量值异常而导致法律纠纷的现象成为历史。警博士雷达对于车辆类型的区分技术设计彻底颠覆了传统的“车长”概念,独创了“RCS”车型分析专利技术,利用该技术雷达可以精确的模拟出车辆外形,警博士雷达也因此成为业界首例自身具备对不同类型车辆进行区别测量的窄波雷达。窄波雷达的主要特性辐射场的狭窄性在文康•警博士雷达上得到了极佳的体现,警博士雷达对于波束的控制技术最高可以将辐射场的水平角度压缩到2°,从而保证了车辆的精确定位和测量值的唯一性。

 

3.2技术参数

序号

指标名称

技术参数

1

工作波段

K-波段

3

工作频率

24.150GHz±45MHz

4

输出功率

10mW

5

输出功率密度

0.5μw/cm²

6

波束宽度

测速6° ×28°,卡口5°× 5°,

7

作用距离

测速>100m;

8

工作电压

10.8-16VDC

9

通讯方式

串行RS232接口

10

通讯速率

波特率9600bit,8位数据位,N无奇偶校验,1位停止位

11

响应时间

小于30ms

12

测速范围

5-250km/h

13

测速精度

静态误差≤ -1km/h

 

四、产品特点


4.1超小体积、超轻重量
警博士雷达是目前业内体积最小、质量最轻的的卡口雷达,
体积规格为152mm  x  44mm  x  142mm,重量仅为300g。全身采用ABS材质,外形精巧美观,集成安装方便。
4.2方向识别
警博士雷达能自动识别车辆行驶方向,不仅能保证双向同时测量时的捕获率和干扰控制,而且提供统一的双向车辆位置信息及触发信号,利用文康•警博士雷达集成的卡口系统可以有效地对逆行等违法行为进行抓拍取证。
4.3安装方便
警博士雷达采用激光一次性封装,具有良好的密封性,采用进口高频微波组件,具有良好的环境干扰抑制性,支持裸露安装,用户无需再单独设计防护罩。
4.4精确定位
警博士雷达在车辆触发位置获取和输出环节,采用雷达时空模型匹配技术,有效解决大车、小车反向行驶和同向行驶抓拍位置一致问题,无论车速多少,同一车道抓拍车辆位置前后相差在1.2米以内。
4.5攻克“倍频”难关
长期以来,无论是进口还是国产测速雷达,尽管业内对“倍频”(车辆速度异常)现象讳莫如深,采取包括软件分析在内的多种方式加以控制,但仍然无法避免由此带来的法律纠纷。警博士雷达在数据处理环节,采用复共轭DFT技术,自动避免电路中的白噪声干扰,有效抑制环境因素及车辆自身对雷达测速产生的干扰,并经过长年累月的环境测试,彻底攻克了“倍频”难关。

 

五、应用领域


5.1交通治安卡口系统:

 


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5.2交通预警系统(流量检测):


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5.3区间测速系统:

 

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