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[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

專利信息
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
地址: 100071 北京市豐臺(tái)區(qū)*** 國(guó)省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 車體 雷達(dá)信號(hào) 收發(fā)單元 測(cè)速 毫米波 測(cè)速雷達(dá) 新型組合 波束 雷達(dá)傳感器 測(cè)速信號(hào) 成對(duì)對(duì)稱 方向指向 輻射信號(hào) 合理結(jié)構(gòu) 幾何中心 雷達(dá)探測(cè) 融合算法 水平向下 速度數(shù)據(jù) 行進(jìn)過(guò)程 運(yùn)行方向 準(zhǔn)確問(wèn)題 更新率 顛簸 不平 震動(dòng) 申請(qǐng)
【權(quán)利要求書】:

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、Vp為雷達(dá)水平方向速度、Vr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、fd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。

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