[發明專利]一種非接觸式行駛車輛加速度測量方法

在審

• 申請號: 202010337614.4
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111562407A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 陳瑞;劉景順;何輝;胡志勇;褚兆飛
• 申請（專利權）人: 武漢拓寶科技股份有限公司
• 主分類號: G01P15/16
• 分類號: G01P15/16;G01S13/58;G01S13/92;G01S13/91
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種非接觸式行駛車輛加速度測量方法，首先采用能夠發射單頻連續波和調頻連續波的微波雷達，在T1時刻，先用單頻連續波測量出目標的多普勒速度v_d，然后利用調頻連續波測量目標的距離D；根據微波雷達的安裝高度H和距離D計算目標運動方向與微波雷達波束方向的夾角；步驟3、根據夾角θ計算T1時刻目標真正的速度v₁；按照前述方法計算T2時刻目標真正的速度v₂，根據T1時刻和T2時刻的速度計算加速度。本發明利用雷波雷達高精度的測量計算加速度，大大降低了加速度的測量成本，提高了測量精度，提高了環境適應能力，可以有效應對雨、霧、霾、強光照等環境因素均會對激光頭產生影響。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，涉及一種加速度測量方法，具體涉及一種非接觸式行駛車輛加速度測量方法。

背景技術

加速度的測量有多種方式，非接觸式的加速度測量比較困難，現有非接觸式測量加速度，主要依賴于激光技術，利用激光測量距離，通過固定時間多次測量，測定目標的速度和加速度。

現有的激光測量加速度，不僅存在設備成本高、測量加速度偏差大的問題，而且對環境適應能力差。

激光技術成本高的原因：

1.激光裝置本身造價高；2.為了測量加速度，必須使用2個或者更多的激光頭來檢測。

激光技術測量加速度不準的原因：

1.激光本身是測距離，需要通過2個或更多激光器計算速度，再通過速度來計算加速度，因此加速度測量經過多次計算，累計誤差大；2.被測量目標外形不規則，激光器多為電光或者線光，激光打在不規則的目標上，會產生偏差，造成測量加速度的誤差；3.激光設備有2個或更多，實際安裝過程中不能保證安裝位置與理想位置一致，因此會產生加速度測量的誤差。激光技術環境適應能力差的原因：雨、霧、霾、強光照等環境因素均會對激光頭產生影響，嚴重可能導致激光器損壞。

而微波雷達可以測量目標的速度和距離，測量精度高，但是無法直接測量加速度，因此如果能利用微波雷達計算出目標加速度，將極大降低測量成本。本發明解決的問題是非接觸式的準確測量車輛或其他目標的加速度。利用微波雷達的測速、測距技術，實現非接觸式的準確測量加速度。

發明內容

本發明的目的提出采用微波雷達的新方法解決非接觸式測量加速度的成本高、精度差、環境適應能力差的問題。本發明使用微波雷達技術，實現低成本、高精度、強適應能力的非接觸式測量加速度。

為了解決上述技術問題，本發明的采用的技術方案如下：

一種非接觸式行駛車輛加速度測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、本發明采用能夠發射單頻連續波和調頻連續波的微波雷達，在T1時刻，先用單頻連續波測量出目標的多普勒速度v_d，然后利用調頻連續波測量目標的距離D；

步驟2、根據微波雷達的安裝高度H和距離D計算目標運動方向與微波雷達波束方向的夾角

步驟3、根據夾角θ計算T1時刻目標真正的速度，

步驟4、按照步驟1至步驟3的方法計算T2時刻目標真正的速度v₂，

步驟5、根據T1時刻和T2時刻的速度計算加速度

優選的，所述步驟1中測量目標距離D的調頻連續波使用三角波掃頻測量目標的距離和速度v₀，通過該速度v₀校正多普勒速度v_d，具體方式是，當利用調頻連續波測出的速度v₀和單頻連續波測出的速度v_d之差在閾值范圍內，則選擇速度v_d作為計算值，如果大于閾值范圍，則表明微波雷達存在故障或者其他干擾因素，需要檢測設備。