電子狗預(yù)警培訓(xùn)資料目錄

1.雷達(dá)原理簡介2.測速地點(diǎn)及環(huán)境對(duì)雷達(dá)的影響3.雷達(dá)反應(yīng)時(shí)間、照射區(qū)域與測速抓拍系統(tǒng)的關(guān)系

4.鐳射是什么？5.雷達(dá)測速槍的種類及頻率6.雷達(dá)探測器是什么？

1.雷達(dá)原理簡介1.1

首先，大家必須先了解雷達(dá)的基本原理，因?yàn)槔走_(dá)仍是當(dāng)前用來檢測移動(dòng)物體最普遍的方法。雷達(dá)英文為RADAR，是RadioDetectionAndRanging的縮寫。有利用雷達(dá)波來檢測移動(dòng)物體速度的原理，其理論基礎(chǔ)皆源自于「多普勒效應(yīng)」，其應(yīng)該也是一般常見的多普勒雷達(dá)(DopplerRadar)，此原理是在19世紀(jì)一位澳地利物理學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，后來世人為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，就以他的名字來為該原理命名。多普勒的理論基礎(chǔ)為時(shí)間、波是由頻率及振幅所構(gòu)成，而無線電波是隨著波而前進(jìn)的。當(dāng)無線電波在行進(jìn)的過程中，碰到物體時(shí)，該無線電波會(huì)被反彈，而且其反彈回來的波，其頻率及振幅都會(huì)隨著所碰到的物體的移動(dòng)狀態(tài)而改變。若無線電波所碰到的物體是固定不動(dòng)的，那么所反彈回來的無線電波其頻率是不會(huì)改變的。然而，若物體是朝著無線電線發(fā)射的方向前進(jìn)時(shí)，此時(shí)所反彈回來的無線電波會(huì)被壓縮，因此該電波的率頻會(huì)隨之增加；反之，若物體是朝著遠(yuǎn)離無線電波方向行進(jìn)時(shí)，則反彈回來的無線電波，其頻率則會(huì)隨之減小。全世界開始熟悉雷達(dá)是在1940年的不列顛空戰(zhàn)中，七百架載有雷達(dá)的英國戰(zhàn)斗機(jī)，擊敗兩千架來襲的德國轟炸機(jī)，因而改寫了歷史。二次大戰(zhàn)后，雷達(dá)開始有許多和平用途。在天氣預(yù)測方面，它能用來偵測暴風(fēng)雨；在飛機(jī)輪船航行安全方面，它可幫助領(lǐng)港人員及機(jī)場航管人員更有效地完成他們的任務(wù)。雷達(dá)工作原理與聲波之反射情形極類似，差別只在于其所使用之波為一頻率極高之無線電波，而非聲波。雷達(dá)之發(fā)射機(jī)相當(dāng)于喊叫聲之聲帶，發(fā)出類似喊叫聲之電脈沖（Pulse），雷達(dá)之指向天線猶如喊話筒，使電脈沖之能量，能集中某一方向發(fā)射。接收機(jī)之作用則與人耳相仿，用以接收雷達(dá)發(fā)射機(jī)所發(fā)出電脈沖之回波。2.測速地點(diǎn)及環(huán)境對(duì)雷達(dá)的影響2.1

既然大家已經(jīng)了解雷達(dá)測速的基本原理，其實(shí)是由車輛所反射回來的電波來計(jì)算車速，那么在道路一些不會(huì)動(dòng)的物體，如路標(biāo)、路燈等，會(huì)不會(huì)影響雷達(dá)波的反射呢？由于路標(biāo)、路燈等物體的體積都很小，尚不會(huì)對(duì)雷達(dá)電波生成太多的影響，但如果是一些較大的物體，如建筑物、停在路旁的大卡車，或是高速公路上一些路段的大型路標(biāo)、廣告板等，這些物體就一定會(huì)影響到雷達(dá)電波的反射，也就是說即使路上沒有車輛經(jīng)過，警方所使用的測速雷達(dá)還是會(huì)檢測到一些數(shù)據(jù)，只是這些數(shù)據(jù)可能速度都是0而已。不過大家也不要以為在路上看到大型路標(biāo)時(shí)就可以盡情超速了，因?yàn)橐坏┸囕v位置超過了路標(biāo)，而離雷達(dá)波越近的物體所反射的雷達(dá)波會(huì)越強(qiáng)，此時(shí)您還是會(huì)被檢測到超速的。

2.2巡邏測速方式注意點(diǎn)：巡邏方式測量時(shí)，巡邏車速來自地面的雷達(dá)回波,由于路面情況、車輛的密度各不相同，再加上巡邏車本身的搖晃、跳動(dòng)都會(huì)對(duì)測速帶來影響。因此，注意下述諸點(diǎn)，才能得到準(zhǔn)確、可靠的速度值。2.1.1巡邏方式時(shí)，目標(biāo)車的速度是巡邏車自身車速與目標(biāo)車速之間的速度差或和。所以為了使示值更加準(zhǔn)確，務(wù)必保持巡邏車本身的盡可能恒速。2.1.2當(dāng)同向測速時(shí)，巡邏車本身的速度非常重要。建議巡邏車本身的速度至少小于被測目標(biāo)車速10km/h，否則將不會(huì)顯示目標(biāo)速度。2.3陰影效應(yīng)：巡邏方式測量時(shí)，巡邏車速由來自地面反射的雷達(dá)回波而測量出來的,當(dāng)前方同向車輛較多，同時(shí)目標(biāo)車速與巡邏車速相差無幾，此時(shí)若巡邏車與目標(biāo)車距離很近，同向行駛的目標(biāo)車輛的微波反射強(qiáng)度會(huì)取代地面反射的微波，而使得雷達(dá)難以準(zhǔn)確識(shí)別巡邏車速，此時(shí)，巡邏車速有可能丟失，而造成測量錯(cuò)誤。因此，建議巡邏車與目標(biāo)車保持一定的距離。2.4雷達(dá)波得穿透和反射：雷達(dá)波不能穿過大部分固態(tài)的物體，當(dāng)警車行駛中遇到坡度較大的路面、橋洞、隧道時(shí)，可能因較強(qiáng)的反射而影響測量。在以上情況時(shí)建議不進(jìn)行測量。使用時(shí)需保證雷達(dá)與目標(biāo)之間沒有障礙。2.4.1

玻璃也可反射雷達(dá)波，因此當(dāng)雷達(dá)通過巡邏車玻璃進(jìn)行發(fā)射時(shí)，測量距離會(huì)縮短。2.4.2

當(dāng)警車行駛在高速公路時(shí)，可能會(huì)遇到高的等間距的擋光扳，此種擋光扳就像電風(fēng)扇的葉片一樣，將對(duì)測速產(chǎn)生影響。2.5其他環(huán)境對(duì)雷達(dá)測速的影響：2.5.1雨、雪：雨、雪能吸收和分散雷達(dá)信號(hào)，這將造成測量距離的縮短，同時(shí)有可能獲得的速度讀數(shù)為雨滴的速度。2.5.2電子噪音：電子噪音干擾源有霓紅燈信號(hào)，無線電波信號(hào)，電源線，變壓器等。這些干擾將使測量距離縮短，并造成讀數(shù)錯(cuò)誤。2.5.3汽車點(diǎn)火噪音：一輛噪音非常大的汽車的電子系統(tǒng)將會(huì)造成雷達(dá)的操作不穩(wěn)定。如果存在這種情況，建議從汽車電池到點(diǎn)煙器之間更換成雙芯帶屏蔽的電源線。2.5.4風(fēng)及風(fēng)扇噪音：a)當(dāng)遇到大風(fēng)天氣，風(fēng)使樹葉的晃動(dòng)幅度加大，或大風(fēng)使樹干和其他物體產(chǎn)生風(fēng)哨效應(yīng)，這些都可能會(huì)被雷達(dá)測到，因此，建議在大風(fēng)天氣時(shí)，不進(jìn)行測量。b)當(dāng)雷達(dá)從巡邏車內(nèi)進(jìn)行發(fā)射時(shí)，風(fēng)扇噪音是最常見的多普勒雷達(dá)遇到的問題。因?yàn)槔走_(dá)的靈敏度非常高，有極小部分的雷達(dá)波通過玻璃反射到車內(nèi)，它們將會(huì)捕捉到風(fēng)扇的噪音，從而使雷達(dá)測量時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。2.6雙重反射引起的錯(cuò)誤：由于雷達(dá)波極易產(chǎn)生反射，所以雷達(dá)波有時(shí)會(huì)被某些車輛反射其它車輛上，從而導(dǎo)致測量錯(cuò)誤。2.7路標(biāo)引起的錯(cuò)誤：路邊的指示牌也是產(chǎn)生錯(cuò)誤的因素之一。它會(huì)將雷達(dá)波反射到巡邏車面，導(dǎo)致測量到的速度不在是目標(biāo)車的速度，而是巡邏車后的車速。2.8無線電干擾引起的錯(cuò)誤：當(dāng)使用雷達(dá)測速時(shí)，如果周圍有無線電波，會(huì)使雷達(dá)受到干擾導(dǎo)致目標(biāo)車的讀數(shù)不穩(wěn)定。所以在使用雷達(dá)時(shí)，要盡量避開無線電波的干擾。如果雷達(dá)天線安裝適當(dāng)，并注意使用環(huán)境，上述問題將不會(huì)對(duì)測量產(chǎn)生影響。因多普勒雷達(dá)能偵測到移動(dòng)的和顫動(dòng)的物體，所以對(duì)于車內(nèi)移動(dòng)的和顫動(dòng)的物體它都能測量到，比如風(fēng)扇或顫動(dòng)的儀表面板。風(fēng)扇干擾可通過改變風(fēng)扇速度和出風(fēng)口方向來消除。大部分風(fēng)扇產(chǎn)生的速度是50公里/小時(shí)或更小。因此，通常在靜態(tài)測量或巡邏車速度小于50公里/小時(shí)風(fēng)扇噪音才可能對(duì)雷達(dá)測量速度產(chǎn)生影響。T0T1T2T3圖2雷達(dá)波束示意圖圖3雷達(dá)波束寬度內(nèi)采樣周期示意圖圖2

：雷達(dá)同樣與道路成一夾角架設(shè)，其發(fā)射的雷達(dá)波為有一夾角的連續(xù)波束。每一種雷達(dá)其發(fā)射角度是固定的，有的為6°，有的為12°。測速雷達(dá)一般在測速時(shí)執(zhí)行周而復(fù)始、連續(xù)的測量動(dòng)作，這個(gè)測量動(dòng)作的時(shí)間大體是固定的，我們稱之為測量周期，每個(gè)測量周期又由采樣和計(jì)算分析兩個(gè)階段組成，圖3為放大的波束內(nèi)部的雷達(dá)采樣周期和位置之間的關(guān)系圖。每種雷達(dá)的測量周期是不同的，有的為0.2秒，有的為0.5秒，有的為1秒，雷達(dá)波瓣覆蓋區(qū)域內(nèi)測量周期的多少直接影響著測量精度，由于波束的夾角是固定的，所以波束范圍內(nèi)的測量周期個(gè)數(shù)取決于目標(biāo)車速，車速越高，測量周期就少；車速越低，分布的測量周期就越多。圖3：假設(shè)在波瓣寬度內(nèi)有兩個(gè)測量周期T1、T2，白色部分為采樣階段，黑色部分為計(jì)算分析階段，需要注意的是：采樣階段與道路位置的相對(duì)關(guān)系不是固定的，是隨機(jī)的。車輛只有在采樣位置才能被發(fā)現(xiàn)，而雷達(dá)只能在周期結(jié)束時(shí)才能報(bào)告其計(jì)算分析結(jié)果.如果車輛在進(jìn)入T0的黑色區(qū)，而此時(shí)雷達(dá)正處于計(jì)算分析階段，所以在T0周期結(jié)束時(shí)是不會(huì)發(fā)現(xiàn)有車存在的，只有到了T1周期的采樣階段，雷達(dá)才能發(fā)現(xiàn)車輛，并在T1周期結(jié)束時(shí)報(bào)告車輛的速度，由于車輛的速度不同，波瓣寬度內(nèi)能容納的周期個(gè)數(shù)不同，測試周期周而復(fù)始的循環(huán)，波瓣寬度內(nèi)不可能正好容納整數(shù)個(gè)周期，所以車輛被發(fā)現(xiàn)的位置是變化的。再加上車輛的大小、形狀不同，雷達(dá)反射波的強(qiáng)弱不同，也會(huì)影響車輛的發(fā)現(xiàn)位置，如果車輛反射雷達(dá)波的能力強(qiáng)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)得早一些；相反，就會(huì)晚一些。T0T1T2T3圖3雷達(dá)波束寬度內(nèi)采樣周期示意圖如上所述，車輛進(jìn)入雷達(dá)波覆蓋區(qū)域第一次被發(fā)現(xiàn)的位置是不固定的。3.3隨機(jī)區(qū)域的大?。弘S機(jī)區(qū)域的大小＝雷達(dá)測量周期×車速假設(shè)雷達(dá)的測量周期為1秒，車速為150km/h，也就是41.6m/s，隨機(jī)區(qū)域就是41.6m，雷達(dá)第一次報(bào)告速度的位置在整個(gè)41.6m范圍內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)。如果反應(yīng)周期減低為0.2秒，車速同樣也為150km/h，隨機(jī)區(qū)域＝41.6m×0.2＝8.3m。同樣，車速在60km/h時(shí)，對(duì)第一種雷達(dá)：隨機(jī)區(qū)域＝16.7m；對(duì)第二種雷達(dá)：隨機(jī)區(qū)域＝3.3m。由于有隨機(jī)區(qū)域的存在，給準(zhǔn)確地抓拍到車輛圖像帶來了困難，一般采用多張圖片連續(xù)拍攝的方法，但是這種方法也是有局限性的，具體描述如下：圖片1圖片2圖片3車輛圖44.鐳射（Laser）是什么？4.1

鐳射的英文為Laser，意思是指，經(jīng)由激發(fā)放射來達(dá)到光的放大作用。鐳射所激發(fā)出來的光，其光子大小與運(yùn)動(dòng)方向皆相同，因此每個(gè)波束的頻率都相等，再加上它們一束束緊密地排列著，彼此間分毫不差地互相平行，使整個(gè)光束發(fā)射至極遠(yuǎn)處也不會(huì)散開來。在一九六二年的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，從地球發(fā)射的激光在經(jīng)過近四十萬公里的太空之旅后，只在月球表面上投射出一片約三公里直徑大小的圓而已！此特性使得激光在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工與醫(yī)學(xué)（眼科、牙科、腫瘤）之應(yīng)用更為廣泛。4.2

測速激光種類于固態(tài)鐳射中的半導(dǎo)體鐳射。激光測速設(shè)備采用紅外線半導(dǎo)體激光二極管。激光二極管有幾個(gè)特點(diǎn)使它極適合用來量測速度：4.2.1激光二極管自微小范圍中發(fā)射出極窄的光束，此一狹窄光束才能精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)。

4.2.2

激光二極管以小于十億分之一秒的瞬間切換開關(guān)，大大提高精確度。4.2.3

激光二極管發(fā)射率很窄，其偵測器極易接收到精確的波長；因此在日間有強(qiáng)烈陽光時(shí)，仍能正常操作。

4.2.4

激光二極管只發(fā)射電磁光譜中的紅外線部分；而紅外線系眼睛看不見的，不會(huì)影響駕駛?cè)说淖⒁饬?。激光測速槍以測量紅外線光波傳送時(shí)間來決定速度。由于光速是固定，激光脈沖傳送到目標(biāo)再折返的時(shí)間會(huì)與距離成正比。以固定間隔發(fā)射兩個(gè)脈沖，即可測得兩個(gè)距離；將此二距離之差除以發(fā)射時(shí)間間隔即可得到目標(biāo)的速度。理論上，發(fā)射兩次脈沖即可量測速度；實(shí)務(wù)上，為避免錯(cuò)誤，一般激光測速器（槍）在瞬間發(fā)射高達(dá)七組的脈沖波，自以最小平方法求其平均值，計(jì)算目標(biāo)速度。4.3

鐳射測速視頻：5.雷達(dá)測速槍種類及相應(yīng)的頻率BANDXKUKKA頻率(GHz)10.525GHz13.450GHz24.150GHz34.7GHz±1.3GHz頻寬10.475GHz~10.575GHz13.400GHz~13.500GHz23.950GHz~24.350GHz33.4GHz~36.0GHz5.1雷達(dá)測速槍的頻率23.95024.3504.公路架設(shè)的雷達(dá)測速槍5.3違章信息傳達(dá)系統(tǒng)5.4雷達(dá)測速設(shè)備主要廠家信息COMPANYBANDBEAMMODEPOWERTRAFFIPAXK-BAND4°ONCOMING10mWMPHX-BAND18°ONCOMING12-30mWK-BAND12°ONCOMING,GOING12-30mWKa-BAND15°ONCOMING,GOING12-30mWKUSTOMX-BAND12°ONCOMING12mWK-BAND12°ONCOMING,GOING12mWKa-BAND12°ONCOMING,GOING12mWDECATURX-BAND16°-24°ONCOMING15mWK-BAND12°ONCOMING,GOING7mWKa-BAND12°ONCOMING,GOING12mWCMIX-BAND18.6°ONCOMINGSTALKERK-BAND12°ONCOMING,GOING50mWKa-BAND12°ONCOMING,GOING50mW5.5各主要國家別的測速設(shè)備及應(yīng)用頻率1)??1)美國XKuK33.834.334.734.935.5VG-2SpectreLaserSafetyOOOOOOOOOOO2)歐洲XKuK33.834.334.734.935.5VG-2SpectreLaserSafetyOOOOOO3)臺(tái)灣XKuK33.834.334.734.935.5VG-2SpectreLaserSafetyOOOO4)俄羅斯XKuK33.834.334.734.935.5VG-2SpectreLaserSafetyOOOXKuK33.834.334.735.135.5VG-2SpectreLaserSafetyOOOO5)中國6.2使用反測速雷達(dá)中常見的問題6.2.1我的車子安裝了反測速雷達(dá)，為什麼闖紅燈被拍照我不知道？實(shí)際上在路口的攝像頭拍照駕駛員闖紅燈可以通過許多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在這方面并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法，完全取決于中標(biāo)的設(shè)計(jì)施工單位。通常情況下可以通過雷達(dá)觸發(fā)拍照、感應(yīng)線圈觸發(fā)拍照，或通過圖像識(shí)別觸發(fā)拍照的方式。在使用雷達(dá)觸發(fā)方式時(shí)，當(dāng)紅燈亮?xí)r，在停車線前形成一個(gè)雷達(dá)區(qū)，當(dāng)有車通過時(shí)啟動(dòng)電子快門照相。這時(shí)反測速雷達(dá)有可能工作。在采用感應(yīng)線圈觸發(fā)拍照時(shí)，在道路施工時(shí)，在路面下埋有感應(yīng)線圈，當(dāng)有車闖紅燈時(shí)，感應(yīng)線圈啟動(dòng)電子快門拍照。在使用圖像識(shí)別技術(shù)時(shí)，以地面白線為警戒區(qū)，當(dāng)有車闖紅燈時(shí)，地面白線被遮擋后觸發(fā)照相。由于采用的技術(shù)不同，所以沒有任何一種設(shè)備可以完全預(yù)報(bào)闖紅燈拍照。不同于測速只有采用雷達(dá)或激光技術(shù)，因此反測速雷達(dá)可以完全預(yù)報(bào)測速探測。6.2.2為什麼明明看到橫桿上有攝像頭，而反測速雷達(dá)不報(bào)警？實(shí)際上隨著公路交通的日益繁忙，購車用戶越來越多，公路交通的壓力也越來越大。公交管理部門不得不投入更多更先進(jìn)的設(shè)備加大道路疏導(dǎo)能力，所以架設(shè)許多攝像頭來加強(qiáng)道路監(jiān)管能力。并不是每一個(gè)攝像頭都用來拍照，拍照功能只是整個(gè)道路管理系統(tǒng)一小部分功能。6.2.3常見的攝像頭架設(shè)方式和工作原理

在國內(nèi)最常見的雷達(dá)測速攝像頭通常安裝在高速路、環(huán)線的上方，叫做單車道雷達(dá)測速抓拍系統(tǒng)。通常會(huì)在所要探測的道路上方架設(shè)一個(gè)雷達(dá)探頭，根據(jù)當(dāng)時(shí)在路面行使車輛的狀況不同，反測速雷達(dá)的預(yù)警距離也會(huì)不同。手持式雷達(dá)測速儀的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，靈活性強(qiáng)，可以移動(dòng)操作，所以手持式雷達(dá)測速器也是警察最常用的設(shè)備。根據(jù)發(fā)射功率的不同有效測速距離在200-800米之間，但是由于手持式雷達(dá)采用的是模糊瞄準(zhǔn)，所以根據(jù)道路車輛狀況的不同，警察并不會(huì)在很遠(yuǎn)的距離測速，在高速路通常會(huì)在150-300米范圍測速，在城際公路、國道的測速范圍在100-200米左右。如果警察沒有測速不會(huì)產(chǎn)生雷達(dá)信號(hào)，電子狗也不會(huì)報(bào)警。車載式雷達(dá)測速抓拍系統(tǒng)，可以全天候工作，操作方便工作更舒適，越來越廣泛地裝備給警察部隊(duì)和高速路管理機(jī)關(guān)。為了提高抓拍的準(zhǔn)確度，在雷達(dá)的前方100米左右形成警戒區(qū)，對(duì)于超速的汽車拍照。所以電子狗的用戶要注意，當(dāng)行使在空曠地帶接受到報(bào)警