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汽车领域之外的毫米波雷达,有点意思

来源:遥感 时间:2023/6/9

大众对雷达的熟悉,始于二战时期德国和英国在大不列颠上空的殊死搏杀,为了判断敌机的数量和位置,英军运用了雷达技术,在反空袭中搜寻和反制德军飞机。七百架载有雷达的英国战斗机,击败两千架来袭的德国轰炸机,改写了历史。

二战时的英国雷达

二战结束后,雷达也开始有了和平年代的应用环境,例如空中交通管制、天气观测、环境遥感、飞机和船舶导航、空间监视和行星观测等。

年,通用汽车与卡内基梅隆大学Tarton赛车队采用小型雷达传感器合作开发自动驾驶汽车,夺得DARPA城市挑战赛冠军。

年,美国麻省理工学院将雷达传感器运用到游戏机中,用于识别用户的手势。

毫米波雷达小科普

雷达是利用无线电回波以探测目标方向和距离的一种装置,用于无线电探向与测距,因此,雷达也被称为“无线电定位”。具体原理就是:雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

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微波频段是通信和雷达使用的主要频段,这是个很宽的频,有Mhz--GHz,而毫米波则是微波的一个子频段。毫米波的频段比较特殊,其频段高于无线电,低于可见光和红外线,频率大致范围在10GHz—GHz。

上世纪50年代,毫米波雷达开始用于机场交通管制和船用导航,显示出其高分辨力、高精度、小天线口径等优越性。

目前开放给民用的波段有:24GHz、60GHz、70GHz、GHz,各国早已把24GHz划出来给到民用领域,最早用于汽车自适应巡航ACC,也就是在高速上跟着前车跑,他慢你慢,他快你快,保持一定距离。这依赖于毫米波长达米以上的距离探测功能,其它手段是很难做到的。

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非汽车领域的毫米波雷达

毫米波雷达从汽车到工业再到物联网应用,版图不断扩大,在智能家居、健康监护、智能安防、人机交互等领域,都有着不俗的表现。

智能家居

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手势识别开关:手势控制开关、防止触电风险、阻断疾病传染途径

空调/风扇节能:探测室内是否有人、人数、位置及活动量大小。使用雷达获取的这些信息,实现智能化送风,人近风弱,人远风强,人静风舒缓,人动风速劲,无人时则自动停止。

智能饮水机:人在感应范围,饮水机加热或者制冷;人不在感应范围,自动关机。

智能卫浴

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智能马桶:综合距离、速度、方向等关键信息,对用户更多的行为特征作出追踪和判断。人近,自动开盖;人离,自动关盖,手势控制内圈上升/下降。

智能小便池:自动感应冲水,自动调节水压,不怕水溅一地。

镜灯(魔镜):人近灯开,人离灯灭,自动调节灯光色彩及明暗。

智能安防

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智能门锁:雷达感应模块监测到人体靠近后唤醒系统,实现非接触式触发门铃,开关及抓拍等功能,实现智能互动、节能、延长门锁使用寿命等。

智能监控:体积小巧、重量轻,全天候全天时工作,易于部署安装,抗干扰能力强、可精确定位和跟踪。

烟雾报警器:感应人体生命体征,受烟雾、光线干扰相对较小,隐藏在外壳里面检测,隐秘性好。

智能照明

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通过雷达对照明设备周围一定范围内状况进行监控,监测范围内无目标时灯熄灭,减少能耗,有目标时灯开启,并根据目标的距离通过控制模块调节控制灯的照明的亮度,实现无极调光照明,在满足正常照明需求的同时又达到节省能源,提高照明效率,延长灯使用寿命的效果。

健康监护

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采用24GHz的雷达波扫描人体,在反射回来的雷达波中含有人体的体动、呼吸及心跳信号,通过分析这些体征信号可以判断人体的生理和健康状况。

健康交通

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城市路面车位检测:毫米波传感器穿透烟、雾、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点,其抗干扰,反隐身能力也优于其他传感器,可准确检测停车位占用和空闲状态,并将检测结果传输到相关的智能停车系统和管理平台。

测速雷达:24G毫米波雷达通过信号处理部分,往外部设备输出发送电压脉冲信号(触发信号),对应的车辆所在的位置会在±1m的狭窄的探测区域之内,同时会给出所检测到车辆速度和车型信息。

智慧农业

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植保无人机:在农业领域,毫米波雷达已实现对农业害虫种类、大小和数量的智能监控,毫米波雷达在重大迁飞性害虫的预警控制、防灾减灾中起到了重要作用,毫米波雷达,可以实现对昆虫和鸟类的识别,能探测跟踪迁飞生物群体了解运动特性,对迁飞的生物量进行估计,对迁飞的轨迹等进行预测。

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