[發(fā)明專利]一種新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810826729.2
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108663676A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊傳法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中聯(lián)天通科技(北京)有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/60
• 分類號(hào): G01S13/60;G01S13/92;G01S7/02
• 代理公司: 北京匯眾通達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11622
• 代理人: 梁明升

1.一種新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

四個(gè)雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元，四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元成對(duì)對(duì)稱設(shè)置于車體幾何中心處；其中一對(duì)雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的輻射信號(hào)方向指向車體前端且與水平向下呈一度夾角，雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元安裝相對(duì)車體運(yùn)行方向呈一定夾角；另一對(duì)雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的輻射信號(hào)方向指向車體后端且與水平向下呈一度夾角，雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元安裝相對(duì)車體運(yùn)行反方向呈一定夾角；

信號(hào)采集處理單元，四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元分別與所述信號(hào)采集處理單元相連；所述信號(hào)采集處理單元用于采用多普勒公式分別對(duì)四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的多普勒信息進(jìn)行計(jì)算，獲得四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元各自相對(duì)于地面的運(yùn)行速度，以便對(duì)獲得的四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元各自相對(duì)于地面的運(yùn)行速度進(jìn)行融合計(jì)算獲得所述車體的運(yùn)行速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述毫米波雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元包括雙接收機(jī)單片集成電路BGT24ATR12，所述毫米波雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元用于向地面發(fā)射毫米波雷達(dá)探測(cè)信號(hào)以及接收地面發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雙接收機(jī)單片集成電路BGT24ATR12連接有鎖相芯片ADF4158。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，還包括中頻信號(hào)放大濾波單元，四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元分別與所述中頻信號(hào)放大濾波單元相連；所述中頻信號(hào)放大濾波單元包括相連的OPA2836芯片以及LMV774MT芯片。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集處理單元與所述中頻信號(hào)放大濾波單元相連；所述信號(hào)采集處理單元包括相連的EP4CE15F484芯片、STM32F7671GK6芯片以及ADS8353芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元包括第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元、第二雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元、第三雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元以及第四雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元；所述第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元、第二雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的輻射信號(hào)方向指向車體前端且與水平夾角θ為30度，雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元安裝相對(duì)車體運(yùn)行方向夾角ψ為30度；所述第三雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元以及第四雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的輻射信號(hào)方向指向車體后端且與水平夾角θ為30度，雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元安裝相對(duì)車體運(yùn)行反方向夾角ψ為30度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述多普勒公式為：

式中：v為車體前行方向速度、V_p為雷達(dá)水平方向速度、V_r為車體在雷達(dá)輻射徑向速度、c為光速、f₀為發(fā)射毫米波頻率24.125GHz、f_d為車體運(yùn)動(dòng)多普勒。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元的功率譜重心作為車體運(yùn)動(dòng)多普勒f(shuō)_d；所述融合計(jì)算包括將四個(gè)所述雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元各自相對(duì)于地面的運(yùn)行速度相加再求平均值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元和第三雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元各自的輻射角變?yōu)棣?α和θ-α?xí)r；第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元測(cè)得多普勒頻率為Fr1,第三雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元測(cè)得多普勒頻率為Fr3，

由第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元和第三雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元可得：

其中Fr1、Fr3、θ為已知量，解方程組(1)、(2)可得車體運(yùn)動(dòng)多普勒f(shuō)d。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型組合導(dǎo)航中毫米波測(cè)速雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元和第二雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元各自相對(duì)車體運(yùn)動(dòng)方向夾角變?yōu)棣?α和ψ-α?xí)r；第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元測(cè)得多普勒頻率為Fr1,第二雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元測(cè)得多普勒頻率為Fr2；

由第一雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元和第二雷達(dá)信號(hào)收發(fā)單元可得：

其中Fr1、Fr2、ψ為已知量，解方程組(3)、(4)可得車體運(yùn)動(dòng)多普勒f(shuō)d。