簡述雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)的應用

張莉莉（西安汽車科技職業(yè)學院，西安　710038）

簡述雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)的應用

張莉莉
（西安汽車科技職業(yè)學院，西安710038）

隨著社會經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車總量呈現不斷上升的趨勢，這也對有限的空間資源提出了更高的要求，如何保證汽車駕駛的安全性成為社會關注的熱門話題。本文將基于雷達技術在汽車防撞安全領域的應用現狀，對雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)中的應用展開論述。

雷達技術；汽車防撞；安全系統(tǒng)

0　引言

由于汽車工業(yè)的快速發(fā)展和私家車數量的“井噴式”增加，汽車相撞引發(fā)的安全交通事故頻繁出現，給人們的生命財產安全帶來了巨大的威脅。而據一項實驗統(tǒng)計報告數據顯示，如果汽車駕駛員在碰撞“發(fā)生”的前一秒中得到安全預警的話，能夠減少九成的汽車碰撞安全事故。雷達技術對于位置信息的判斷和分析具有高精確度，因而將雷達技術用于汽車行駛過程中，對于汽車行駛的位置信息具有更加清楚地認識，對于具有危險性的行使距離提出預警，能夠有效減少汽車碰撞安全事故的發(fā)生。

1　我國雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)的應用現狀

由于受到社會經濟和技術發(fā)展的影響和制約，我國對于雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)的應用還處于起步階段，從技術水平到產品研發(fā)上還相對落后。

當前我國的汽車防撞安全系統(tǒng)中主要的研制內容在于微電子和毫米波技術，有很多研究機構重點關注微電子和毫米波的天線的研制和研發(fā)［1］。在汽車防撞安全系統(tǒng)中，喇叭天線和波導結構的收發(fā)前端已經逐步進入到實用化的階段，在很多汽車中得到了推廣和應用，同時也為毫米波雷達技術的研究打下堅實的基礎。而像平面天線、前端集成化的研究在逐步展開，網絡數據庫存儲和處理技術的發(fā)展為雷達信號的接收、處理和減少噪聲的干擾提供了有力的保證。從總體上說，我國的雷達技術還較為落后，但早汽車防撞安全系統(tǒng)應用發(fā)展迅速。

2　雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)中的意義

在汽車防撞安全系統(tǒng)中，雷達技術包含了雷達、超聲波、紅外線、信號接收器等，能夠接收雷達裝置發(fā)射的安全預警信號并向汽車駕駛員發(fā)出安全預警信號。

雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)應用中，以其安全性、準確性、全天性發(fā)揮著越來越重要的作用。雷達技術能夠在大雨、暴雪、強光、濃霧等不良天氣下依然作出準確及時的安全預警，并且在電磁波、各種無線信號和噪音環(huán)境下能夠穩(wěn)定地工作，具有良好的抗干擾性。雷達發(fā)出的輻射能夠保證在相對合理的范圍內，不會對汽車駕駛員產生不良的生理損害。同時，兼具有快速的感應敏感性，在對汽車行駛中的距離、速度、方向等方面的探測中具有高度的準確性，特別是雷達安裝裝置采用天線陣列和高頻器件的體積不大，占有的空間有限，非常適合于應用在汽車系統(tǒng)中［2］。

3　雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)中的應用

在汽車防撞安全系統(tǒng)中，雷達技術通過探測汽車在行駛過程中周圍無論是靜止的還是運動中的目標的距離、速度、角度、方向等內容。如果汽車距離目標的距離過近或者會有危險目標時，汽車的防撞安全系統(tǒng)裝置會發(fā)出預警信號，汽車駕駛員在收到預警信號后可以及時作出反應，從而有效減少相撞安全事故的發(fā)生，保證汽車駕駛和交通運行的安全性。

3.1雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)介紹

在汽車防撞安全系統(tǒng)中，雷達技術應用主要有天線、信號接收器、混頻輸出、信號處理和信號預警幾大部分。一般來說，汽車防撞安全系統(tǒng)中雷達技術通常采用具有高效率的微帶陣列天線，有直線微帶線饋送和矩形輻射單元構成，并且為了微帶陣列天線的接受效率將直線微帶線和無分頻器、阻抗變壓器連接于微帶陣列天線的拐角處。

雷達信號是由壓控振蕩器經過三角、鋸齒波調制后發(fā)出信號調頻連續(xù)波，在混頻器接收信號時經過天線傳導向外進行發(fā)射，當前方碰到有障礙物的時候，發(fā)射的目標信號會“反射”被接收天線回收成為回波信號。當本振信號和回波信號“組合”經過射頻前置放大之后進入到混頻器中，混頻器會輸出相對頻率較低的信號，在信號中含有障礙物、汽車之間的目標距離和速度情況，經過放大之后將其他的噪音和信號進行屏蔽或者過濾，通過數據信號轉換分析，就能準確地給予汽車駕駛員安全警報［3］。

3.2雷達技術在汽車防撞安全系統(tǒng)中的應用方式

汽車防撞安全那系統(tǒng)中雷達技術的應用方式主要是通過信號的調制完成的，信號調制主要包括簡單矩形脈沖雷達、脈沖壓縮雷達、調頻連續(xù)波雷達方式［4］。

簡單矩形脈沖雷達在脈沖期間的信號發(fā)射頻率非常穩(wěn)定；脈沖壓縮雷達的目的是對高平均發(fā)射功率和高效距離進行分辨，使得雷達所接收的“無關”信號盡可能地少，在脈沖期間信號發(fā)射頻率的穩(wěn)定性不斷增加，對于距離的準確性測試精確度更高，但是對于雷達裝置和雷達技術的要求較高；調頻連續(xù)波雷達通過信號頻率在發(fā)射和傳輸在時間上的變化對目標距離進行測定，在調頻期間整體的頻率會整體上呈現遞增或者是遞減的趨勢。

4　結語

綜上所述，隨著社會的進一步發(fā)展，我國的交通狀況、道路條件、人口環(huán)境都會不斷出現新的問題，特別是汽車的急劇增加給社會交通狀況帶來了巨大的壓力，也給汽車行駛、行人安全帶來了生命財產的巨大威脅。所以說，將雷達技術應用于汽車防撞安全系統(tǒng)中，對于汽車周圍目標物的距離、速度和方向掌握更加準確，使得汽車行駛更加安全穩(wěn)定。

［1］許宏亮.汽車防撞雷達技術研究［D］.國防科學技術大學，2007.

［2］吳魚榕.汽車防撞雷達預警系統(tǒng)中關鍵技術的研究［D］.電子科技大學，2009.

［3］韓峻峰，張惠敏，潘盛輝，林川.汽車防撞雷達概述［J］.廣西工學院學報，2011（04）：54-58.

［4］江登銀.汽車自動防撞雷達系統(tǒng)的研究［D］.江西理工大學，2009.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.211

張莉莉（1981-），女，陜西西安人，講師，研究方向：汽車電控技術。