雷达测速仪

　　雷达测速的原理是应用多谱勒效应，即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应，雷达测速仪是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。因此，具有以下特点：

?????? 1、雷达波束较激光光束（射线）的照射面大，因此雷达测速易于捕捉目标，无须瞄准。

　　2、雷达测速设备可安装在巡逻车上，在运动中的实现检测车速，是“流动电子”非常重要的组成部分。

　　3、雷达固定测速误差为±1Km/h，运动时测误差为±2Km/h，完全可以满足对交通违章查处的要求。

　　4、雷达发射的电磁波波束有一定的张角，固有效测速距离相对于激光测速较近，远测速距离为800M（针对大车）。

　　5、雷达测速仪因技术成熟，价格适中。因此，广受欢迎。

　　6、雷达测速仪发射波束的张角是一个很重要的技术指标。张角越大，测速准确率越易受影响；反之，则影响较小。

　　国内目前主要使用的俄罗斯版本和美国版本的

????? 俄罗斯的测速雷达有西米控的“火花”系列雷达

　　和奥利维亚公司的“金雕”系列雷达

　　美国的有ACI公司S3雷达

　　雷达为利用无线电回波以探测目标方向和距离的一种装置。雷达为英文Radar一字之译音，该字系由Radio Detection And Ranging一语中诸字前缀缩写而成，为无线电探向与测距之意。全世界开始熟悉雷达是在1940年的不列颠空战中，七百架载有雷达的英国战斗机，击败两千架来袭的德国轰炸机，因而改写了历史。二次大战后，雷达开始有许多和平用途。在天气预测方面，它能用来侦测暴风雨；在飞机轮船航行安全方面，它可帮助领港人员及机场航管人员更有效地完成他们的任务。

　　雷达工作原理与声波之反射情形极类似，差别只在于其所使用之波为一频率极高之无线电波，而非声波。雷达之发射机相当于喊叫声之声带，发出类似喊叫声之电脉冲（Pulse），雷达之指向天线犹如喊话筒，使电脉冲之能量，能集中某一方向发射。接收机之作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲之回波。

　　测速雷达主要系利用都卜勒效应（Doppler Effect）原理：当目标向雷达天线靠近时，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，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。

　　雷射的英文为Laser，这个字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的个字母缩写而成，意思是指，经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所激发出来的光，其光子大小与运动方向皆相同，因此每个波束的频率都相等，再加上它们一束束紧密地排列着，彼此间分毫不差地互相平行，使整个光束发射至极远处也不会散开来。在一九六二年的实验中发现，从地球发射的雷射光在经过近四十万公里的太空之旅后，只在月球表面上投射出一片约三公里直径大小的圆而已！此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工与医学（眼科、牙科、肿瘤）之应用更为广泛。

　　测速雷射种类于固态雷射中的半导体雷射。雷射测速设备采用红外线半导体雷射二极管。雷射二极管有几个特点使它极适合用来量测速度：

　　1. 雷射二极管自微小范围中发射出极窄的光束，此一狭窄光束才能地瞄准目标。

　　2. 雷射二极管以小于十亿分之一秒的瞬间切换开关，大大提高度。

　　3. 雷射二极管发射率很窄，其侦测器极易接收到的波长；因此在日间有强烈阳光时，仍能正常操作。

　　4. 雷射二极管只发射电磁光谱中的红外线部分；而红外线系眼睛看不见的，不会影响驾驶人的注意力。

　　雷射测速枪以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是固定，激光脉冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间隔发射两个脉冲，即可测得两个距离；将此二距离之差除以发射时间间隔即可得到目标的速度。理论上，发射两次脉冲即可量测速度；实务上，为避免错误，一般雷射测速器（枪）在瞬间发射高达七组的脉冲波，自以小平方法求其平均值，去计算目标速度。

　　超速告发易受到的挑战即是如何确认违规车辆，例如在多车道公路上两车以上并行时，警员以雷达测得超速现象却无法明确认定那一部车辆违规（参见图一）。原因在于雷达波发射锥角度约在十至二十度间，而雷射波发射锥角度只有不到十分之一度；因此以雷射测速可以明确认定受测目标据以告发。雷射狭窄光束使得两车被同时侦测到的机会等于零；对于市面上普遍销售之雷达侦测器（或称超速侦测器）不啻一大克星。

　　雷达与雷射之远测速距离均在二千余英呎，可以加强设备发射功率而增长，惟并不具实际效益。雷达测速器需经常以固定频率之音叉加以校正，而雷射测速器则无此必要。另一重要差别在测速的时间，以雷达测速约高要二至三秒钟，而使用雷射则只需要约零点三秒。按此操作速度，厂商甚至开发出配合照相之雷射测速器以不到一秒的间隔连续记录违规超速车辆。图二显示雷射测速器配合数字相机所拍摄到之照片。

　　电射测速枪之缺点系无法于移动状态下使用；如装于警车上或由坐在行进车辆上乘员持用，均无法正常操作。

一、美国STALKER BASIC型

　　应用 美国STALKER BASIC型，测试精度高、响应时间短、重量轻巧、防水滴溅落，抗两米跌落、适合野外应用等优点，是交通随身携带的理想测速工具。 为满足用户取证的需要，在此款雷达基础上进行二次开发，利用雷达自身携带的串口输出功能定制一台打印机，在打印机上可设置限速值，当雷达测量的数据传入打印机，打印机将自动判断被测车辆是否超速，如发现其超过限速值将自动打印。打印内容包括：时间、限速值、超速值，同时预留：驾驶证号、车牌、违章司机、值勤人员、违章地点等项供执勤人员填写。

　　技术指标 类型：手持式固定多普勒测速雷达

　　静态测速范围：8～322 kmh。

　　环境要求：温度：零下30度 ~ 零上60度；湿度：0 % ~ 90%

　　微波频率：24.15Ghz(K-band)，

　　发射角：15度;

　　大发射功率:10毫瓦

　　高度：193毫米

　　长度：218毫米

　　宽度：71毫米

　　精度：+/-1kph

　　测程：约1000米

　　电池类型：AA型可充电镍氢电池组

　　电池容量：960mAh

　　机械指标：重量—700克（含电池）

　　高度—193毫米

　　长度—218毫米

　　宽度—71毫米

　　外壳材料—高强度聚碳酸酯塑料

　　由于激光束狭窄具有正确认定目标的特点，许多文献指出其至可以用来测量行人的步行或跑步速度；对国内为数众多之机车速度量测更是变成可行而且简易。作者曾利用LTI20-20雷射测速枪对行人、单车与机车目标进行量测，均能迅速获得速度（公里/小时）与距离（十分之一公尺）之满意数据。配备雷射测速枪的美国警方更利用其且快捷的测距功能，将其用在交通事故与刑案现场图关键点之测绘。国内交通单位已多次进行雷射测速之测试，部份单位亦已完成采购使用中。民众不可自恃装有超速侦测器而恣意飚车，危害公众与自身安全。

二、美国雷达测速仪（Si-3）

　　总体指标

　　工作波段： K波段

　　工作频率： 24150 ± 50MHz

　　发射功率： 10mW

　　输出功率密度：0.5mW/cm

　　波束宽度： ±6°

　　探测距离： 500m

　　工作电压： 10.8 – 24VDC

　　工作电流： 12V 180mA 24V 120mA

　　浪涌电流： 1A

　　工作温度： -30℃ - 70℃

　　工作大湿度： 100%

　　极化方式：线极化

　　处理器 通讯接口： 串行RS232

　　数据传输速率： 波特率1200，2400，9600，19200，38400，57600，115200

　　输出数据格式： <D>[SSS.]<cr>（默认）还有其它格式可选

　　雷达响应时间： 50ms

　　机械参数

　　重量：0.52kg

　　长度：14.05cm

　　宽度：8.55cm

　　精度

　　测速范围： 8 – 240 km/h

　　测速精度： ±1km/h

　　DB-9连接器输出定义

　　信号和电源线都通过DB9连接器进行输入或输出。具体定义如下：

　　（注意：串口的RX和TX在雷达内部已经进行了调换连接，所以和正常RS232接口正好相反）

　　+12VDC或+24VDC的正极：1脚（红色）

　　RS232TX：2脚（黑色）

　　RS232RX：3脚（绿色）

　　信号地（屏蔽地）：5脚（棕色）

　　电源地：9脚（黑色）

　　请注意：串口连接以管脚定义为主，接线的颜色有可能会有出入。

　　数据输出速率

　　输出速率可选择：1-20次每秒

　　输出数据保持时间：100到9999毫秒

　　角度和方向

　　水平方向和垂直方向均可进行余弦修正，从0 – 45 度

　　方向报告：

　　D = “+”表示驶向雷达，

　　D = “-”表示驶离雷达，

　　D = “？”表示方向不明或不能判断

　　请注意：不论哪种运动方向被选择显示，在SI3雷达每次加电以后，它都要读取测试音叉上的速度数据一分钟，也就是，加电后，敲击测试音叉并持续一分钟左右的时间，让雷达来检测，这时，音叉的运动方向是不确定的，雷达输出的目标方向也是不确定的。需要强调的是，这个测试在每次SI3加电时仅进行一分钟，之后，雷达测试数据就会按照您选择的目标运动方向进行显示，也就是只显示您选择了的方向。

　　应用领域

　　交通安全，速度信息显示与跟踪，可变情报板，速度控制系统，速度数据采集系统，动目标检测，运动场目标检测等。

三、美国雷达测速仪（Si-2）

　　技术指标

　　工作波段 K-波段

　　工作频率 24.150GHz±50MHz

　　输出功率 10mW/cm2

　　输出功率密度 0.5m/cm2

　　波束宽度 ±6&ordm;

　　作用距离 >800m

　　工作电压 10.8-24VDC

　　工作电流 +12V (.250mA) +24V (.120mA)

　　数据输出

　　通讯方式 串行RS232接口

　　通讯速率 波特率1200，2400，9600，19200

　　数据格式 参照Configure 文件里TX方式

　　响应时间 0.021ms

　　机械参数

　　重量 0.73kg

　　长度 20.3cm

　　宽度 7.6cm

　　精度参数

　　测速范围 2-110km/h 8-322km/h

　　测速精度 ±0.1km/h

　　DB9连接说明

　　信号输出连接 DB9连接器

　　+12VDC 电源 1（红色）

　　RS232TX 2（黑色）

　　RS232RX 3（绿色）

　　Ground(屏蔽线) 5（棕色）

　　Ground 9（黑色）

　　可设置数据输出速率

　　目标速度改变时可选择数据输出速率 1-10次/秒

　　数据保持时间可选择 1-10秒

　　低速度和高速度可屏蔽

　　可控制角度和方向

　　余弦角度修正 0° – 45°

　　Direction(D)表示目标方向

　　D= + 表示面向雷达的目标

　　D= - 表示离开雷达的目标

　　D= ？表方向不明的目标

　　应用领域

　　速度信息提示板

　　速度控制系统

　　速度数据采集

　　动目标检测

　　运动场测速

四、俄罗斯“火花”雷达测速仪

　　简 介:

　　'火花'雷达是俄罗斯军工产品，在俄罗斯市场占有率为50%，经部

　　交通安全产品质量监督检测中心检测，它符合GA297-2001标准。DA巡逻型可在各种类型的车辆中迅速安装，在运动的巡逻车内可对双向来往车辆进行测速取证。

　　外 型：φ63×170×Ф50

　　工作频率: K波段 (24.15±0.1)×109赫兹

　　测速范围：静态方式： 20km/h-250km/h

　　动方 式： 20km/h-250km/h

　　测速误差：静态方式： 1km/h

　　运动方式： 2km/h

　　工作环境温度 -40°- 60°

　　探测距离300-500-800米

　　辐射强度 正常0.025瓦特，大0.050瓦特

　　测量方向：来自任何方向的相对，相向运动的车辆

　　可与计算机连接并能完全由计算机控制工作 (232接口)

　　电池电压 11-16伏 测量时间 ≦1秒 重量 ≦0.9千克