简述雷达技术在汽车防撞安全系统的应用

摘 要：随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，汽车总量呈现不断上升的趋势，这也对有限的空间资源提出了更高的要求，如何保证汽车驾驶的安全性成为社会关注的热门话题。本文将基于雷达技术在汽车防撞安全领域的应用现状，对雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用展开论述。

关键词：雷达技术；汽车防撞；安全系统

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.211

0 引言

由于汽车工业的快速发展和私家车数量的“井喷式”增加，汽车相撞引发的安全交通事故频繁出现，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。而据一项实验统计报告数据显示，如果汽车驾驶员在碰撞“发生”的前一秒中得到安全预警的话，能够减少九成的汽车碰撞安全事故。雷达技术对于位置信息的判断和分析具有高精确度，因而将雷达技术用于汽车行驶过程中，对于汽车行驶的位置信息具有更加清楚地认识，对于具有危险性的行使距离提出预警，能够有效减少汽车碰撞安全事故的发生。

1 我国雷达技术在汽车防撞安全系统的应用现状

由于受到社会经济和技术发展的影响和制约，我国对于雷达技术在汽车防撞安全系统的应用还处于起步阶段，从技术水平到产品研发上还相对落后。

当前我国的汽车防撞安全系统中主要的研制内容在于微电子和毫米波技术，有很多研究机构重点关注微电子和毫米波的天线的研制和研发[1]。在汽车防撞安全系统中，喇叭天线和波导结构的收发前端已经逐步进入到实用化的阶段，在很多汽车中得到了推广和应用，同时也为毫米波雷达技术的研究打下坚实的基础。而像平面天线、前端集成化的研究在逐步展开，网络数据库存储和处理技术的发展为雷达信号的接收、处理和减少噪声的干扰提供了有力的保证。从总体上说，我国的雷达技术还较为落后，但早汽车防撞安全系统应用发展迅速。

2 雷达技术在汽车防撞安全系统中的意义

在汽车防撞安全系统中，雷达技术包含了雷达、超声波、红外线、信号接收器等，能够接收雷达装置发射的安全预警信号并向汽车驾驶员发出安全预警信号。

雷达技术在汽车防撞安全系统应用中，以其安全性、准确性、全天性发挥着越来越重要的作用。雷达技术能够在大雨、暴雪、强光、浓雾等不良天气下依然作出准确及时的安全预警，并且在电磁波、各种无线信号和噪音环境下能够稳定地工作，具有良好的抗干扰性。雷达发出的辐射能够保证在相对合理的范围内，不会对汽车驾驶员产生不良的生理损害。同时，兼具有快速的感应敏感性，在对汽车行驶中的距离、速度、方向等方面的探测中具有高度的准确性，特别是雷达安装装置采用天线阵列和高频器件的体积不大，占有的空间有限，非常适合于应用在汽车系统中[2]。

3 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用

在汽车防撞安全系统中，雷达技术通过探测汽车在行驶过程中周围无论是静止的还是运动中的目标的距离、速度、角度、方向等内容。如果汽车距离目标的距离过近或者会有危险目标时，汽车的防撞安全系统装置会发出预警信号，汽车驾驶员在收到预警信号后可以及时作出反应，从而有效减少相撞安全事故的发生，保证汽车驾驶和交通运行的安全性。

3.1 雷达技术在汽车防撞安全系统介绍

在汽车防撞安全系统中，雷达技术应用主要有天线、信号接收器、混频输出、信号处理和信号预警几大部分。一般来说，汽车防撞安全系统中雷达技术通常采用具有高效率的微带阵列天线，有直线微带线馈送和矩形辐射单元构成，并且为了微带阵列天线的接受效率将直线微带线和无分频器、阻抗变压器连接于微带阵列天线的拐角处。

雷达信号是由压控振荡器经过三角、锯齿波调制后发出信号调频连续波，在混频器接收信号时经过天线传导向外进行发射，当前方碰到有障碍物的时候，发射的目标信号会“反射”被接收天线回收成为回波信号。当本振信号和回波信号“组合”经过射频前置放大之后进入到混频器中，混频器会输出相对频率较低的信号，在信号中含有障碍物、汽车之间的目标距离和速度情况，经过放大之后将其他的噪音和信号进行屏蔽或者过滤，通过数据信号转换分析，就能准确地给予汽车驾驶员安全警报[3]。

3.2 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用方式

汽车防撞安全那系统中雷达技术的应用方式主要是通过信号的调制完成的，信号调制主要包括简单矩形脉冲雷达、脉冲压缩雷达、调频连续波雷达方式[4]。

简单矩形脉冲雷达在脉冲期间的信号发射频率非常稳定；脉冲压缩雷达的目的是对高平均发射功率和高效距离进行分辨，使得雷达所接收的“无关”信号尽可能地少，在脉冲期间信号发射频率的稳定性不断增加，对于距离的准确性测试精确度更高，但是对于雷达装置和雷达技术的要求较高；调频连续波雷达通过信号频率在发射和传输在时间上的变化对目标距离进行测定，在调频期间整体的频率会整体上呈现递增或者是递减的趋势。

4 结语

综上所述，随着社会的进一步发展，我国的交通状况、道路条件、人口环境都会不断出现新的问题，特别是汽车的急剧增加给社会交通状况带来了巨大的压力，也给汽车行驶、行人安全带来了生命财产的巨大威胁。所以说，将雷达技术应用于汽车防撞安全系统中，对于汽车周围目标物的距离、速度和方向掌握更加准确，使得汽车行驶更加安全稳定。

参考文献：

[1]许宏亮.汽车防撞雷达技术研究[D].国防科学技术大学，2007.

[2]吴鱼榕.汽车防撞雷达预警系统中关键技术的研究[D].电子科技大学，2009.

[3]韩峻峰，张惠敏，潘盛辉，林川.汽车防撞雷达概述[J].广西工学院学报，2011（04）：54-58.

[4]江登银.汽车自动防撞雷达系统的研究[D].江西理工大学，2009.