智联网汽车技术 课件 4.1雷达

雷达项目二

汽车信息感知系统任务4环境感知技术

主讲人：曾鑫智能网联汽车技术课程导入课程导入学习目标理解雷达的基本概念和工作原理01学会区别各种雷达02简要了解其在汽车中的应用03学习任务掌握雷达这一“超级眼睛”的超能力01激活旧知什么是雷达雷达像汽车的“眼睛”一样看清车道上的所有事物，然后决策探索新知雷达是什么探索新知雷达是什么雷达主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器，还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。雷达组成探索新知小贴士保铮，中国电子学家，中国科学院院士。保铮院士长期从事雷达与信号处理方面的理论研究和工程实践，治学严谨，学术造诣深厚。面对国外的技术封锁，他毅然扛起中国雷达研究的重任，在祖国国防科技战线上作出重大贡献，被誉为"中国雷达之父"、"中国雷达裁判长"。他在上世纪60年代初主持研制成国内第一台微波气象雷达。中国雷达之父探索新知微波（Microwave）图4-2电磁波频率及其特性探索新知微波（Microwave）微波的基本性质穿透反射吸收探索新知小贴士由于微波的特性，其在空气中传播损耗很大，传输距离短，但机动性好，工作频宽大，除了应用于5G移动通信的毫米波技术之外，微波传输多在金属波导和介质波导中。微波的应用探索新知电磁波（Electromagneticwave)图4-3电磁波频率及其特性探索新知雷达的工作原理图4-4雷达的工作原理控制器发射器接收器目标物体发射波反射波探索新知小贴士测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差；测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束；测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。雷达的测量原理探索新知雷达的分类定位方法01装设地点02辐射种类03工作波段04用途使用05探索新知雷达的分类有源雷达需要源源不断地发射无线电波，每一个雷达模块都可以独立发射、接受雷达波信号，并在先进计算机加持下进行协同工作。有源雷达无源雷达没有发射装置，只有接收天线，只有一个雷达信号源，产生信号后，被分到各个雷达模块。无源雷达按照定位方法分探索新知雷达的分类按照安装位置分地面雷达01舰载雷达02航空雷达03卫星雷达04汽车雷达05探索新知雷达的分类按照辐射种类分脉冲雷达01连续波雷达02频率捷变雷达04脉部压缩雷达03探索新知雷达的分类发射的是周期性的高频脉冲。脉冲雷达发射的是连续波信号。按发射信号的形式分，有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。连续波雷达按照辐射种类分发射宽脉冲信号，接收和处理回波后输出窄脉冲的雷达。为获得脉冲压缩的效果，发射的宽脉冲采取编码形式，并在接收机中经过匹配滤波器内的处理。脉部压缩雷达发射的相邻脉冲的载频在一定频带内随机快速改变的脉冲雷达。频率捷变雷达探索新知雷达的分类按照工作频段分米波雷达01分米波雷达02厘米波雷达03毫米波雷达04探索新知雷达的分类其频段30～300MHz，波长为1～10m的雷达，属于长波雷达，它带有自己的发射机，主要用于长距离探测。米波雷达工作波长为10cm～1m、频率为3000～300MHz的雷达。分米波雷达按照工作频段分工作在厘米波波段探测的雷达。通常厘米波是指3～30GHz频域、波长为1～10cm的电磁波。厘米波雷达工作在毫米波波段探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域、波长为1～10mm的电磁波。毫米波雷达探索新知雷达的分类按照用途使用分空中监视雷达空间和导航监视雷达表面搜索和战场监视雷达跟踪和制导雷达气象雷达天文和大地测量雷达探索新知小贴士汽车雷达安装在汽车上不同的位置，发挥着不同的作用。超声波雷达（倒车雷达）主要用作停车或者倒车时的安全辅助装置；激光雷达在汽车领域的应用，主要是用于测距及识别，但识别质量的高低取决于激光束的数量和发射频率；毫米波雷达更有利于对金属物体的识别，对非金属物体失误较多，侧重于距离和速度的识别，在汽车领域的一个主要应用方向是自适应定速巡航技术和自动驾驶技术等。汽车上雷达的的应用探索新知表4-2各类雷达的比较即时检测小测试雷达该如何分类？它是如何工作的？小结雷达分类定位方法安装位置辐射种类工作频段及用途使用小结雷达发射机会通过天线将电磁波能量射向空间的某一方向，然后，碰到处