雷达技术论文

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇雷达技术论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

雷达技术论文范文第1篇

【题型特点】

此题着重考查考生的理解与分析能力，常以单项选择题的形式出现。命题人在设置选项时，文字表述不可能与原文完全相同，也不会完全集中，常常有前后勾连的情况，这就容易造成选项模糊。选项模糊的类型主要有五种。

①范围上的混淆，以偏概全，以面代点。选项在概念的外延上做文章，或者外延过小，以偏概全，或者外延过大，判断过宽，以面代点。考生答题时要特别留心选文和选项中的“凡”“一切”“全”“都”等修饰词语。

②指代上的混淆，颠倒主客，偷换概念。选项偷换概念，用音同义异词或形近义异词来迷惑考生。考生答题时，要注意选项是否混淆概念的所指对象，是否颠倒陈述主体与修饰语，是否忽略一些关键的修饰词，是否犯了偷换概念的错误。

③现实和设想的混淆，未已不分，或必不清。选项在概念、判断上时间超前或滞后，把已经成功的现实和没有成为现实的设想或可能性混为一谈。考生要特别留意“如果”“一旦”“将要”等词语，从而作出准确判断。

④肯定和否定、主要和次要关系上的混淆，无中生有，牵强附会。有的选项把肯定说成否定或把否定说成肯定，有的选项混淆主要和次要关系，有的选项无中生有、牵强附会。考生答题时，一定要在选文中找到依据，忌主观臆断、望文生义。

⑤条件和结果、原因和结果关系上的混淆、颠倒。有些选项将条件说成结果，或把结果说成原因，或强加条件及因果关系。考生要重点辨别，找准答案。

【答题技法】

阅读论述文应从议论说理的角度入手，弄清文章的中心论点是什么、有无分论点、作者的观点与倾向怎样、用什么材料来证明观点、论证结构有什么特点、语言有什么特色等。

考生可按以下三个步骤答题。

1.快速阅读文本，把握主要内容

阅读选文后，可提出如下问题：本文论证的对象是什么？有什么最新观点？今后的发展前景如何？作者对新观点的态度和看法如何？

2.圈点勾画重点，提取重要信息

一是圈点勾画选文中一些关键词语，特别要关注指示代词、关联词语（如“一旦”“如果”“因此”“但是”“然而”等）和一些修饰性词语，以备答题时使用。可采用如下方法：①瞻前顾后法。联系上下文选择恰当的义项。②比照辨析法。仔细比较、辨析文中的一词多义现象和同义词、近义词在语言运用中的差异。③参考语境法。根据语境揣摩词语的语境义、比喻义、借代义等，分析词语派生或隐含的内容。

二是圈点勾画文章中重要的句子。论述文中的重要句子有以下几种：①结构比较复杂的句子。可以采用抽取主干法，抓住句子主干，理清那些修饰、限制等附加成分，进而理解其含意。②内涵较为丰富的句子。按照“句不离段”的原则，结合上下文语境，仔细领会，整体解析。③与文章中心和结构密切相关的句子（如文眼句、中心句、过渡句等）。这种句子体现了文章的思路，有的画龙点睛，有的承上启下，有的阐明要旨。理解这些句子的含意，既要注意它们在文中的位置，又要看清来龙去脉。

3.排除错误选项，筛选正确答案

论述类文本阅读的选择题，考查的是判断辨别能力。考生对这类试题要进行分析、比较、选择，首先排除明显错误的选项，然后分析剩下的选项及与之相关的语言环境，瞻前顾后，寻找有效信息，并归纳信息的要点，进行筛选，再排除干扰选项，剩下的便是正确答案。这样答题，可以提高答题的准确率。其基本方法如下。

①“复位”验证法。考生在理解文中的重要概念时，如果对自己的选择没有十足把握，可把选出的答案“复位”到选文中验证一下。如果语意连贯、意思准确，则该项即为正确答案。

②事理分析法。在论述类文本中，常会遇到事理之间的逻辑关系，如因果关系、条件关系、假设关系、选择关系等，考生要紧紧抓住表示事理之间逻辑关系的关键词语，进而作出正确的判断。

③巧用选项法。在考查理解文中重要句子的试题中，命题者常常在句中确定两个考查点，每个考查点又有两种理解，总共列出四个选项。遇到这种题目，考生可以巧妙地利用选项提供的“方便”，根据自己对某一个考查点的正确理解，排除错误选项。

【应用说明】

下面以2013年高考湖南卷第14题为例，作出具体解说。

根据原文信息，下列推断正确的一项是

A.印第安人之所以对烈酒着迷，是因为它像某些能让人产生幻觉的植物一样具有超自然能力。

B.印第安人如果不能一醉方休就谦让旁观的饮酒现象，表明民族传统习俗中精华与糟粕并存。

C.法国传教士对“罪恶的白兰地交易”的批评，是源于法国的毛皮商和军队在加拿大的行为。

D.麦斯卡尔酒的发展和被利用的事实，提醒我们在引进外国技术的时候，应警惕其负面影响。

运用“复位”验证法可知，选项A的内容对应第二段，联系第三段可知他们是被欧洲人“利用”，故而变得逆来顺受，所以应排除。运用事理分析法可知，选项B的两句之间没有必然的因果关系，不能“表明民族传统习俗中精华与糟粕并存”，应排除。再看选项C，其内容对应第三段，由该段法国传教士的一句原话“因为它会让人变得麻木和放荡”，则可直接将其排除。至此，答案毫无疑问就是D项。文章结尾卒章显志：“烈酒帮助殖民者对成百万的人进行奴役和驱逐，帮助他们建立新国家，并帮助他们侵略异国文化。今天，烈酒不再与奴役和剥削联系在一起，但它仍然被人所用。”这是告诉我们须“警惕其负面影响”，所以D项正确。

（作者单位：湖南沅陵县一中）

（责任编校/曾向宇）

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1.《阅读论述类文本要有三种意识》

在答题训练时，考生可以借鉴语用题中的某些题型来训练自己，以便配合阅读论述类文章。比如：用长句化短句来训练概括能力，用概括语段大意来训练快速提炼中心的能力，用下定义来训练对重要概念的理解能力。考生还可以借鉴写作议论文时立意构思的方法，进行理清阅读思路的训练。

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2.《解答论述类文本阅读题的四个步骤》

要准确理解词语和句子在文中的意思，就要紧密联系语境，注意上下文的修饰、指代等暗示信息，从而把握其内涵。

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3.《2013年高考论述类文本阅读题评析》

雷达技术论文范文第2篇

关键词：大气污染源；激光雷达；监测；研究

中图分类号：X511

文I标识码：A文章编号：16749944（2017）12003005

1引言

近年来，与人类生存和发展密切相关的环境污染已经成为人民群众非常关心的重要问题。大气污染严重影响人们的生活品质，如何有效开展城市大气污染防治工作，确保环境空气质量持续改善是大气环境保护工作的核心[1～4]。城市大气污染源主要包括工业生产、居民生活、道路交通、建筑施工排放到大气中的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、卤化物、碳化合物等，来源比较复杂且相互作用形成复合污染[4]。激光雷达是大范围快速监测大气环境的新一代的高新技术手段，具有实时、快速、连续、长期的遥感监测等优势[5，6]。利用3D可视型激光雷达进行垂直/水平扫描，可以对污染物的时空分布及其扩散进行跟踪监测[6～8]。因此，由于激光雷达技术具有的独特优势， 逐渐成为开展城市污染演变、区域性污染物分布、污染物跨界输送以及污染溯源监测的主要手段之一。本文利用3D可视激光雷达技术对江津区大气污染源进行了监测研究，以期为环境监测、管理、预警体系建设积累宝贵经验。

2实验条件与方法

2.1监测仪器

北京怡孚和融科技有限公司3D可视型激光雷达，型号为3D-Scan-CAM。

2.2监测地点

江津城区中心御景华庭小区17栋楼顶，扫描半径5～10 km。

2.3监测方法

选取颗粒物浓度作为主要监测因子，采用垂直、水平、切面监测方式，通过连续不间断扫描，协同风向、风速、湿度、气压、气温等气象监测，结合空气自动监测站实时数据进行校正后实施数据分析。

2.4监测条件

制作江津城区监测期间城市近空500 m高度位置所有后向轨迹图得到垂直扫描时间段，城区主要以上升气流为主（5月31日至 6月3日），利于污染扩散，不易形成累积污染；水平扫描时间段，江津以下降气流为主，易受外来污染影响，本地也易于形成污染累积。经查，与该地区历年风场统计信息相符。

3结果与讨论

3.1垂直监测

将6月1日晚21点至3日午间12点日激光雷达垂直监测图与江津区近地自动站PM10数据结合分析可知：在监测区域内，近地湿度较大，并有间断降雨，对污染有稀释作用，污染不易累积。结合垂直扫描图（图1）可知江津城市污染演变主要分为几个过程：1日21点至2日凌晨3点，随气流下降，进而污染累积，在21日至24日，在近空600 m处的近地污染团过境，造成本地污染升高，自动站监测数据PM10升高。2日4点至16点，近空云层过境，并伴有降雨过程，污染沉降，污染逐渐减轻。2日16点至3日5点，降雨停止，近空云层向上扩散，气流上升，近地湿度先降低后上升，本地污染逐步累积，近地消光系数增高，自动站监测显示PM10数据逐渐升高。3日5点至12点，近空云层降低，造成本地PBL层降低，污染不利于扩散，本地PM10逐渐升高并累积。在雷达监测的时段内，江津区近地湿度大，污染物随下降气流，易累积，形成污染团。随湿度降低或降雨等易形成污染沉降，但不会形成长时间的连续大面积污染。

3.2水平监测

制作雷达测试区域内PM10浓度图（图2），颜色的深浅代表污染的严重程度，经纬度和测点距离等点击可查。蓝色标记点位是测点位置，红色标记点位是空气自动监测站位置。图中红线圈出部分为城市外部污染，未圈出区域颜色较深区域为城市污染源污染。逐一分析见图3～图6。

区域一污染分布图（图3）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：大西门转盘及西门路周边污染团早晚高峰出现，夜间有零星出现，主要为交通污染及生活污染；三通街、几江向阳小学周边污染团夜间出现，且连续出现，为本地生活污染（夜市）；奎星广场、天香街附近污染团昼夜均出现，为本地生活污染（餐饮）。

区域二污染分布图（图4）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：青木苑、祥瑞步行街周边污染团白天集中于南边，夜间为弥散型，为交通污染、道路施工污染及生活污染；鼎山大道沿线污染团集中出现于7日、8日两天的早间及午后，为交通污染；琅山大道长风路口污染团出现时间不固定，集中于上下班高峰期，周边有加油站，为交通污染。天之味酒楼污染团集中于午间及傍晚吃饭时间，为生活污染（餐饮）。江州大道、文菁路沿线污染团夜间出现，为生活污染（夜市）。交警支队后侧污染团白天出现，污染弥散，为本地生活和交通污染。

区域三污染分布图（图5）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：艾坪山山脚位置污染团日间周期性出现，为建筑施工污染；几江中学、鼎山大道周边污染团白天周期性出现，为建筑施工污染。琅山中心校污染团夜间出现，为生活污染（夜市）。

区域四污染分布图（图6）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由上至下依次分析判断：客运站及转盘周边污染团几乎全天出现，集中于早晚高峰，为交通污染和生活污染；丁香街沿线污染团日间出现，特别是于7日早、午集中出现，为交通污染（拥堵）。

敏感点分析：结合4日中午至5日早上的江津区空气自动监测站PM10连续数据图（图7 ），可以看出在4日18点至22点，两自动站PM10有明显数值增高过程，判断为傍晚高峰及人为活动形成的近地污染整体升高。其中西关自动站数据有明显异常升高，并在21点左右达到峰值。由4日18点至5日4点的风场后向轨迹图（图8）可知时间段内为完全下降气流，持续受东北风向影响，随后转为西北风。即污染自东北风形成，至西北风向消散。

如污染影响图（图9）中所示，箭头所指点位为西城环境空气自动监测位置，闭合线圈出的位置即为可能对自动站周边造成影响的污染团，箭头为对应污染团对自动站影响的路径。污染主要贡献过程为：鼎山大道、客运站转盘周边污染团在监测点位正东北方向，污染出现时间在18～22点，距离较近，直接影响自动站数据。青木苑、祥瑞大道步行街及鼎山大道沿线污染团出现时间为17～23点，在监测点位东北方向，受当时风向作用直接影响自动站数据。鞍子街及天香街污染团在监测点位东北方向，污染出现时间为10～22点，随当时风向会对自动站数据产生一定影响。西门转盘及三通街周边污染团在监测点位正北方向，夜间出现，会对自动站数据产生一定影响。此外的其他污染团，如鼎山隧道、对岸德感周边污染团等，因污染出现时间和当时风向原因等，未对此次污染过程提供贡献。其中以德感周边污染为例：出现时间至夜间23点，并处于西北位置，此时为东北风向，污染未能扩散至监测点位。随后凌晨3点风向转向至西北，此时德感周边已无污染团。

由此可见，此次过程中敏感点受东北方向污染团影响较大，主要为城市内污染（交通、建筑施工及生活污染）。

3.3切面监测

连续切面扫描数据图（图10）可直接显示切面上的气溶胶变化和切面上污染物通量，污染边界及过境污染。6月6日晚22点至7日凌晨4点的连续切面扫描数据图像，图像每2 h一张。从图像中我们看到了从22日零点开始的明显污染团过境过程，并于次日3点完全过境，导致近地污染增加，污染团高度在1000 m左右。同时也观测到，这段时间城市PBL层高度在400 m～600 m之间。

4结论

江津区主要生活污染为居民生活、餐饮油烟、夜市烧烤等，移动污染主要为主干道及城市核心街区汽车尾气、主河道船舶尾气。固定污染源为城市周边砖瓦窑企业和沿江码头堆场和部分地块裸土扬尘。外来污染源主要为城区正北方向新城建设污染扩散、东北方向工业园区污染扩散、长江对岸毗邻区堆场、码头污染扩散。输送通道主要是由北向南，由西向东。其中外来源形成时间集中于夜间至早晨，而本地污染源主要在日间形成城市污染，污染物明显呈周期性变化。

对于敏感点（空气自动监测站），西城站受本地污染及外来污染双重影响，日间道路污染影响交大，夜间受北部污染扩散影响。东城站受本地源污染较少，但易受到北部污染扩散影响。

利用3D可视激光雷达技术进行城市大气污染监测研究，可以明确城市中的大气污染点源的空间分布和污染排放的时间分布，得到相对准确的城市污染源对于城市环境空气质量影响的信息，同时也可以分析外来污染源的来源、成因、输送通道、具体影响等，将为城市大气污染源解析提供更多的方法和选择，为城市环境空气监测-预警机制的进一步建立打下了良好基础，为环境保护和经济发展政策的制定提供依据。

2017年6月绿色科技第12期

参考文献：

[1]

黄忠伟，倪简白，周天.利用多通道扫描式激光雷达监测大气污染物的3D分布[C]∥中国颗粒学会.第十一届全国气溶胶会议暨第十届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集.北京：中国颗粒学会气溶胶专业委员会，2013：5.

[2]张寅超，胡欢陵，谭锟，等.AML-1 车载式大气污染监测激光雷达样机研制[J].光学学报，2004，8（24）：1025～1031.

[3]张寅超，胡欢陵，邵石生，等.北京市大气SO2、NO2和03的激光雷达监测实验[J].量子电子学报，2006，3（23）：346～350.

[4]蔡思彤.生活废气对城市大气污染的控制现状与研究进展[J].广东化工，2016，5（43）：124～125.

[5]董云升，⑽那澹刘建国，等.激光雷达在城市交通污染中应用研究[J].光学学报，2010，2（30）：315～320.

[6]王惠.3D激光雷达扫描控制技术与数据可视化处理研究[D]. 西安：西安理工大学，2014.

雷达技术论文范文第3篇

关键词:无损检测雷达组合天线预应力钢绞线定位

中图分类号： TU375文献标识码：A

概述：        在土木工程建筑质量无损检测技术领域，雷达检测技术是一项新兴的检测技术，工程质量的检测方法一直是工程质量的重要保证。随着科技水平的不断提高，检测手段也逐年进步，从以往的局部破损检测到现在比较常用的无损检测。其中工程雷达作为现在比较先进的检测仪器在欧美等国家被广泛采用。

近年来，混凝土雷达检测领域一直在推陈出新，但真正有重大技术突破的技术产品很少，大部分的混凝土雷达产品都是使用单一频率天线，通常只能解决单排钢筋及相对简单工况条件的问题，对于多排钢筋的准确定位及密集钢筋下结构缺陷的判断一直鲜有突破。而且目前大多数的结构雷达采集和后处理软件操作相对复杂，通常需要有很强物探专业背景的人才能有效进行分析，结果不够直观，无法让业主单位、设计单位、质检单位、监理单位、施工单位一目了然的看出问题，极大制约了该方法在混凝土结构无损检测领域的推广。

适应工程现场工况、安全便携、操作舒适、直观明了是工程检测人员一直以来的诉求。PS1000 X-scan混凝土结构透视仪采用专业的一体化设计方式，独特的多组天线同时工作及可变频率技术，实现了混凝土结构快速连续高效无损检测。

工程雷达基本原理

工程雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是一种先进的无损检测新技术，它是利用宽频带高频电磁波信号探测介质结构分布的无损探测仪器。它通过雷达天线对隐蔽目标体进行全断面扫描的方式获得断面的扫描图像，具体工作原理就是：当雷达系统利用天线向地下发射宽频带高频电磁波，电磁波信号在介质内部传播遇到介电差异较大的介质界面时，就会反射、透射和折射。两种介质的介电常数差异越大，反射的电磁波能量也越大；反射回的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后，由雷达主机精确记录下反射回的电磁波的运动特征，再通过信号技术处理，形成全断面的扫描图，工程技术人员通过对雷达图像的判读，判断出目标物的实际结构情况。

PS1000X-Scan雷达的基本原理、功能及技术特点

PS1000X-Scan型雷达在检测时3组天线同时工作，利用时间延迟器推迟各道的发射和接收时间，形成一个叠加的雷达纪录，改善系统的聚焦特性，即天线的方向特性，使其聚焦效果较好；其收发分置数据采集方式即天线的发射端和接收端在不同天线内部，天线间距相对较大，这种采集方式对与天线扫描方向有一定倾斜角度的结构体反应较好； 天线阵中有三组不同频率的天线,最高频率达4.3 G,不同频率天线对不同检测深度有着足够的分辨率，不同位置的天线对同一目标体有不同角度的探测，可提高检测的精度和效率，可实现对被测区域不同深度、不同精度的多方位探测，仪器内部配置了分析功能软件可迅速观察混凝土内部埋置物真实分布，并且可以现场三维直观成像,从而更好满足实际工程需要。

技术特点：

PS 1000X-Scan混凝土结构透视仪采用3组天线同时工作

图一

从图一中可清晰看出PS1000独特的三组天线设计，这种组合天线设计，同时工作，确保了可以有更强的信号穿透，获得更多的有效数据信息，极大提高探测效率。

从下图中可以清楚看出PS1000多组组合天线相较于其他产品的优势，每组天线独立工作，可以更好的分辨小间距钢筋及重叠钢筋

图二

（二）直观显示

将直接显示混凝土内部埋置物分布。无需复杂培训，一般的工程检测人员都可以读懂的图像显示的探测结果。

（三）三维成像

三维立体成像，便于分析结构内部情况及构成方式。

工程应用实例1

浙江某隧道工程，第三方检测单位在利用地质雷达扫查隧道内衬时怀疑环向钢筋局部缺失,而施工单位认为不存在上述情况, 特委托我单位采用喜利得PS1000X-Scan型雷达复核,复核结果为钢筋不存在缺失,为确认情况,对我方标出钢筋部位凿开当场验证,均准确无误,事后了解情况, 主要是因为隧道内衬保护层过厚, 局部接近300mm,而环向钢筋直径仅16mm,第三方检测单位采用普通地质雷达,配置500M及900M两种天线,分辨率不高,图形上钢筋反射不明显,导致检测人员发生漏判。以下图1、图2分别为保护层厚度为50mm和300mm钢筋反射信号, 图3为PS1000X-Scan型雷达图像,经比较,图2的信号图像不清晰,易导致误判,而图三图像简单直观,无需雷达专业知识就能做出判定。

图一 h=50mm 钢筋地质雷达图像

图二 h=300mm 钢筋地质雷达图像

图三 h=80mm 钢筋PS1000X-Scan型雷达图像

工程应用实例2

波密某大桥是上世纪初建造，是318国道的重要一环，承担着繁重的交通流量，因年岁久远，原有工程资料丢失，如何对桥梁进行有效评估是急需解决的问题，而精确定位预应力钢绞线的存在情况与位置是核心的一步。

图一 图二

现场选取了典型的位置，如图二所示，通过对所采集的图像进行简单分析，清楚看到两根预应力钢绞线的情况，见图三。

图三

利用PS1000X-Scan型雷达在对某大桥进行预应力钢筋位置确定,经过600mm╳600mm的图像扫描,可清晰发现在扫差范围能存在两条斜向预应力索,经钻孔验症,误差小于1厘米,而常规雷达对多层钢筋网片下的预应力筋位置根本无法判别。

结语：

本文对PS1000X-Scan型混凝土雷达的工作原理作了简单的阐述，并介绍了两个典型工程实例。PS1000X-Scan型作为一种最新的多组合变频雷达探测仪器，在土木工程检测中具有速度快、分辨率高、图像容易识别的优点，必在以其快速、无损、准确、直观的特点取代常规的雷达测试设备，成为土木工程中一种重要的检测工具。

参考文献:

[1] 林维正 土木工程质量无损检测技术北京 中国电力出版社

雷达技术论文范文第4篇

关键词：空载激光扫描测量；发展现状；河道测量；应用

中图分类号：TV85文献标识码：A 文章编号：

1激光扫描测量技术简介

LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母组合，即激光探测及测距系统，它是采用单个激光脉冲量测从激光源到目标，再回到激光接收器的时间，同时结合飞机上传感器定位、定向数据，精确量测出被测物体（目标）的三维坐标。

LIDAR数据采集系统由安装于同一个飞行器上的以下几个部分组成：

1）机载GPS，为飞机提供精确的三维坐标。

2） 惯性测量系统，为激光束提供准确方向。

3） 激光发射、接收装置。

4） 反射镜，用于将发射的激光束反射到地面。

LIDAR数据采集系统收集到的点云数据，经过误差改正、求参数等，处理后可以得到高精度的数字高程模型、三维模型。采集流程如图1.

2 激光扫描测量技术发展现状

随着LiDAR硬件设备的提高，DGPS高精度差分系统、高精度三维姿态感应等技术的发展，LiDAR的产品体积、重量都在不断减小，工作成本也继续下降，使得此项技术真正步入实用阶段。经过数多年的研究发展，LiDAR的测量精度也达到了一个相当高的水平，其水平测量精度达到15cm，垂直精度达到10cm。现在全世界范围，已经有三十多种系列产品投入使用。

2l世纪是3s技术时代，国家大力投入、发展“数字海洋”、“数字地球”、”数字城市”，同时也对测绘工作提出了更高的要求。而激光扫描测量技术，更具有高效率、高精度、全时空测量的特点。

目前，激光测量做为一门新兴技术在测量行业正逐渐被广泛应用。与传统的三维空间信息采集手段相比，LiDAR技术除了较高的精度之外，它还不受天气，太阳光照射的影响，所采集到的数据，可以很轻松的进行分类提取，等等这些都是普通航测无可比拟的。因此，利用LiDAR系统，快速获取大面积三维地物和地形数据，继而生成数字高程地形模型已经成为应用广泛的测量手段。

3在河道测量方面的应用

由于激光扫描测量技术可以在大的测量区域提供高密度、高精度的测量数据且能够识别重要地物，使得它在河道测量中得到广泛应用。

河道地形测量，长期以来由于江河两岸地形复杂，条件艰苦，现有的陆地、船载测量仪器难以有效使用，特别是在植被茂盛的山区，GPS接收机卫星信号差，无线电传输距离有限，使得现在的GPS-RTK难以得到固定解，测量技术效率不高，若采用全站仪，通视情况又不佳，劳动强度大，危险性高，工作效率、测量精度也难以保障，迫切需要新的测量手段和技术设备来改变这一现状。

激光扫描测量技术能够获得高精度、高密度的高程数据，在高精度的可连续运行参考站技术和三维姿态技术的支持下，无需大量地面控制点，就可生成高精度的数字高程模型（DEM）和DTM。

水深测量部分，在激光测量技术之前，船载声波测深系统是最为有效和常用的手段。LiDAR水深测量系统，依靠蓝绿激光发射和接受设备，可以分别获得水面和水底的高程数据。 与传统的船载声波测深系统相比，LiDAR测深系统具有很多的优势：首先，它不受浅水区域和陆地的影响；测深精度和几何分辨率高，由于激光脉冲可以压缩到很窄的时间宽度内，向水中以纳秒级脉宽发射，因此测深点密度高，精度高，水下地形图质量好；而且节约时间，它可以快速的对大面积水域进行测量。对于一些山区性河流，船只无法航行的水域，LiDAR测深技术将提供高效的服务。研究人员指出，LiDAR测深技术是一种极具诱惑力的测深技术，必将开创一个崭新的局面。

4建议

激光测量系统的研究在我国引来了众多学者的重点关注，相信不久的将来，现在已经很成熟的硬件设备还会得到进一步发展，LiDAR系统数据后处理软件的研发将是又一个关键。随着技术的进一步发展，将越来越多的应用到测量行业中。我们应该时刻关注此项技术的新发展，积极主动的学习，勇敢的创新，为推动河道测量事业的新发展做出应有贡献。

5参考文献：

[1] 肖雁峰机载激光雷达技术(LiDAR)在航测中的应用实践 2010

[2]李树楷.刘彤.尤红建机载三维成像系统[期刊论文]-地球信息科学2000(1)

[3]王健. 移动激光扫描数据处理与应用研究2006

[4]刘经南.张小红激光扫描测高技术的发展与现状[期刊论文]-武汉大学学报(信息科学版)2003(2)

[5] 丁继胜等 激光扫描测量技术在海洋测量领域中的应用及技术发展趋 2007 海岸工程

雷达技术论文范文第5篇

近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻，在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生则是非常有用的，汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必要的技术设施。

本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。

车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。

关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器

英文摘要

Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving

Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.

Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.

Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor

1.1选题意义和背景

汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。

电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。

在过去20~30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。

汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。

发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。

汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。

1.2国内外研究的现状

鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。

利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统（AVCSS）的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下，都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司，为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测，当两车距离小于规定值时，系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器，即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统，该系统利用毫米波雷达作为探测器，为巡航驾驶提供了判断依据。

德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。

美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。

我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。

本课题，不是直接测量距离，而是从测量车与车之间相对速度的角度出发，研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题，实现报警，从而避免事故发生。

本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面:

1.汽车纵向防撞系统的总体设计

完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。

2.汽车防撞安全距离模型的确定

结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。

3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术

在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。

4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。

5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。

1.3本文的主要工作和内容安排

本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。

目录

第一章绪论1

1.1选题意义和背景1

1.2国内外研究的现状2

1.3本文的主要工作和内容安排5

第二章几种测距方式的比较和选择6

2.1激光方式7

2.2超声波方式8

2.3红外线方式9

第三章系统模型的建立10

3.1追尾防撞模型的建立10

3.1.1模型建立的理论依据10

3.1.2模型的建立12

3.1.3模型的讨论17

3.1.4模型参数的讨论18

3.2超车侧向防撞模型的建立19

3.2.1模型的建立19

3.2.2模型参数的选择26

3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28

第四章系统硬件设计30

4.1单片机的性能特点30

4.1.1单片机的选择30

4.1.2MCS-51单片机的主要性能31

4.1.3单片机系统的设计要求31

4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32

4.2.1测量距离通道的设计32

4.2.2测速通道的设计33

4.2.3开关量输入通道的设计34

4.2.4转向、油门、制动信号的采集35

4.2.5声光报警的设计36

4.2.6显示装置的设计39

4.2.7电源设计43

4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44

4.2.9"看门狗"电路的设计44

4.3系统主要传感器47

4.3.1毫米波雷达传感器48

4.3.2超声波传感器53

4.3.3红外线传感器55

4.3.4霍尔车速传感器55

4.3.5转向角度传感器59

4.3.6制动踏板传感器60

4.3.7油门传感器61

4.3.8路面状况选择开关61

4.4系统总体电路图64

第五章报警系统软件程序的实现65

5.1系统报警方式65

5.2程序设计思想65

5.3程序的实现66

第六章结论与展望71

6.1结论71

6.2展望71

参考文献73

附录76

本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。

（1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题，由于实验设备和时间问题还没有进行实验。

(2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。

(3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高.

参考文献

[1]中华人民共和国交通部网站:.

[2]百度搜索网站:.

[3]周立功单片机网站..

[4刘运通，道路交通安全指南[M].北京.人民交通出版社.2004.

[5]王军雷，李百)II，应世杰，等.车道变换碰撞预警分析及最小纵向安全距离模型的研究[J].人类工效学.2004(4).

[6]钟勇，范森海，王永辉.高速公路事故的诱因及预防对策[J].公路交通科技.2000(6).

[7]郑安国.我国高速公路交通事故的基本特点与预防对策[J].公路交通科技学报.2002(4).

[8]陈晓东.郑建祥汽车用微机可靠性试验研究[J].汽车与电器.2002(增刊).

[9]周立功.发展有限公司.P89V51RD2器件手册.2004.3.

[10]周立功.发展有限公司.SJA1000独立的CAN控制器应用指南.2003.10.

[11]周立功发展有限公司.SJA1000独立CAN控制器.2003.10.

[12]周立功发展有限公司.LPC900单片机SPI互为主从模式详解.2001.6.

[13MOTOROLAC.O.MC33989技术手册.2003.12.

[I4)MOTOROLAC.O.MotorolaSemiconductorTechnicalDataofMJD31/32C.1996.06.

[15]刘郑国.高速公路追尾碰撞预防报警系统主控单元开发研究[D)]西安:长安大学.2003.6.

[16]曾城.基于CAN-BUS的汽车防撞报警系统控制单元的研究开发[D].西安:长安大学.2004.6.

[17]胡铁红.高速公路追尾及侧向碰撞预警系统模型的研究[D].西安:长安大学.2004.6.

[18]赵纬华.高速公路碰撞预防报警系统传感器及电源研究[D].西安:长安大学.2004.6.

[19]侯德藻.汽车纵向主动避撞系统的研究[DI].北京:清华大学.2004.4.

[20]Gabrielleen,DondHeffernam,andalanDune.DigitalNetworksintheAutomotiveVehicle[i].IEEComputing&ControlEngineeringjournal.1993103(6).

[21]A.D.C.SpecificationforNISSAN172ACCRadarSystemARS100.1999.08.

[22]MilesUpton.TechinquesForDistanceMeasurement[i]，SAE95.

[23]高延龄.汽车运用工程[MI.北京:人发交通出版社.1997.

[24]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1994.

[25]李华.MCS-51系统单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1993.

[26]宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版式社.1996

[27]周立功.增强80C51单片机速成与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社.2003.7.

[28]高松.应启戛.魏民祥.CAN总线及其在汽车计算机控制系统中的应用[E]。2002(3).

[29]李令举.汽车工程电子新技术.人发交通出版社.1996.

[30]张秀森.表面安装电路板组件可靠性的计算机仿真分析[E]。电子机械工程.1999(10).

[31]丁鹭飞，耿富录.雷达原理.西安电子科技大学出版社.2002.

[32]柴毅.智能汽车主动安全系统研究[D)]重庆:重庆大学.2001.10.

[33]高有堂.电子电路设计与制板Protel99教程「M].西安地图出版社.2001.

[34杨振江.流行单片机实用子程序及应用实例M].西安电子科技大学出版社.2002.

[35]赵晓莉.单片机应用系统软件抗干扰技术E].自动化与仪表.2002.1.

[36]马骏.高速公路行车安全距离的分析与研究.西安公路交通大学学报，1998,18(4)。

[37]徐杰，杜文，孙宏.跟随车安全距离分析〔J).交通运输工程学报，2002,20).

[38]PeterSeiler,BongsobSong,J.KarlHedrick.Developmentofacollisionavoidancesystem[Jl.SAEpaper980853.

[39]李晓霞，李百川，侯德藻.车辆避免技术A.西安公路交通大学学报.2001.2.

[40]陈光武，侯德藻，李晓霞，等.高速公路实用安全车距计算模型「J].人类工效学.