[发明专利]一种非接触式行驶车辆加速度测量方法

说明书

本发明公开了一种非接触式行驶车辆加速度测量方法，首先采用能够发射单频连续波和调频连续波的微波雷达，在T1时刻，先用单频连续波测量出目标的多普勒速度v_d，然后利用调频连续波测量目标的距离D；根据微波雷达的安装高度H和距离D计算目标运动方向与微波雷达波束方向的夹角；步骤3、根据夹角θ计算T1时刻目标真正的速度v₁；按照前述方法计算T2时刻目标真正的速度v₂，根据T1时刻和T2时刻的速度计算加速度。本发明利用雷波雷达高精度的测量计算加速度，大大降低了加速度的测量成本，提高了测量精度，提高了环境适应能力，可以有效应对雨、雾、霾、强光照等环境因素均会对激光头产生影响。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及一种加速度测量方法，具体涉及一种非接触式行驶车辆加速度测量方法。

背景技术

加速度的测量有多种方式，非接触式的加速度测量比较困难，现有非接触式测量加速度，主要依赖于激光技术，利用激光测量距离，通过固定时间多次测量，测定目标的速度和加速度。

现有的激光测量加速度，不仅存在设备成本高、测量加速度偏差大的问题，而且对环境适应能力差。

激光技术成本高的原因：

1.激光装置本身造价高；2.为了测量加速度，必须使用2个或者更多的激光头来检测。

激光技术测量加速度不准的原因：

1.激光本身是测距离，需要通过2个或更多激光器计算速度，再通过速度来计算加速度，因此加速度测量经过多次计算，累计误差大；2.被测量目标外形不规则，激光器多为电光或者线光，激光打在不规则的目标上，会产生偏差，造成测量加速度的误差；3.激光设备有2个或更多，实际安装过程中不能保证安装位置与理想位置一致，因此会产生加速度测量的误差。激光技术环境适应能力差的原因：雨、雾、霾、强光照等环境因素均会对激光头产生影响，严重可能导致激光器损坏。

而微波雷达可以测量目标的速度和距离，测量精度高，但是无法直接测量加速度，因此如果能利用微波雷达计算出目标加速度，将极大降低测量成本。本发明解决的问题是非接触式的准确测量车辆或其他目标的加速度。利用微波雷达的测速、测距技术，实现非接触式的准确测量加速度。

发明内容

本发明的目的提出采用微波雷达的新方法解决非接触式测量加速度的成本高、精度差、环境适应能力差的问题。本发明使用微波雷达技术，实现低成本、高精度、强适应能力的非接触式测量加速度。

为了解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案如下：

一种非接触式行驶车辆加速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、本发明采用能够发射单频连续波和调频连续波的微波雷达，在T1时刻，先用单频连续波测量出目标的多普勒速度v_d，然后利用调频连续波测量目标的距离D；

步骤2、根据微波雷达的安装高度H和距离D计算目标运动方向与微波雷达波束方向的夹角

步骤3、根据夹角θ计算T1时刻目标真正的速度，

步骤4、按照步骤1至步骤3的方法计算T2时刻目标真正的速度v₂，

步骤5、根据T1时刻和T2时刻的速度计算加速度

优选的，所述步骤1中测量目标距离D的调频连续波使用三角波扫频测量目标的距离和速度v₀，通过该速度v₀校正多普勒速度v_d，具体方式是，当利用调频连续波测出的速度v₀和单频连续波测出的速度v_d之差在阈值范围内，则选择速度v_d作为计算值，如果大于阈值范围，则表明微波雷达存在故障或者其他干扰因素，需要检测设备。