激光可以進(jìn)行測速。
激光測速(measurement of velocity by laser)是測量移動(dòng)物體反射回來(lái)的光的頻率由于多普勒(Doppler)效應發(fā)生的偏離,在被測物體是熱的或者是易碎的不能用接觸法時(shí),這種方法是很有用的,已用此法測出軋鋼機中熾熱鋼坯的移動(dòng)速度。
激光測速就是能通過(guò)激光對物體運行速度的測量,它是對被測物體進(jìn)行兩次有特定時(shí)間間隔的激光測距,取得在該一時(shí)段內被測物體的移動(dòng)距離,從而得到該被測物體的移動(dòng)速度。同時(shí)它也是一種新型的測速測量技術(shù)。隨著(zhù)科技的發(fā)展,傳統的測量設備已不能滿(mǎn)足現狀的需求,已漸漸地被淘汰,而激光測速傳感器已被廣泛使用,它在很多領(lǐng)域中測量有著(zhù)重要意義。ZLS-C50激光測速傳感器和ZLS-Px激光測速傳感器是特別定制高精度的兩款激光測速傳感器,同時(shí)也是目前國內常用的兩款高精度激光測速傳感器。并且它們通過(guò)與計算機連接,可對被測物進(jìn)行自動(dòng)化、智能化的測量控制,這也是現在測量技術(shù)與計算機技術(shù)相結合的產(chǎn)物。
現行的檢測器種類(lèi)有很多,包括磁感應檢測器,波頻車(chē)輛檢測器,視頻檢測器等。根據安裝方式可以分為埋設式和懸掛式。
(1)磁感應檢測器(多為埋設式檢測系統)
環(huán)形線(xiàn)圈檢測器是傳統的交通檢測器,是目前世界上用量最大的一種檢測設備。車(chē)輛通過(guò)埋設在路面下的環(huán)形線(xiàn)圈,引起線(xiàn)圈磁場(chǎng)的變化,檢測器據此計算出車(chē)輛的流量、速度、時(shí)間占有率和長(cháng)度等交通參數,并上傳給中央控制系統,以滿(mǎn)足交通控制系統的需要。此種方法技術(shù)成熟,易于掌握,并有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
這種方法也有以下缺點(diǎn):a. 線(xiàn)圈在安裝或維護時(shí)必須直接埋入車(chē)道,這樣交通會(huì )暫時(shí)受到阻礙。b. 埋置線(xiàn)圈的切縫軟化了路面,容易使路面受損,尤其是在有信號控制的十字路口,車(chē)輛啟動(dòng)或者制動(dòng)時(shí)損壞可能會(huì )更加嚴重。c. 感應線(xiàn)圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等自然環(huán)境的影響。d. 感應線(xiàn)圈由于自身的測量原理所限制,當車(chē)流擁堵,車(chē)間距小于3m的時(shí)候,其檢測精度大幅度降低,甚至無(wú)法檢測。
(2)波頻車(chē)輛檢測器(多為懸掛式檢測系統)
波頻車(chē)輛檢測器是以微波、超聲波和紅外線(xiàn)等對車(chē)輛發(fā)射電磁波產(chǎn)生感應的檢測器,這里主要介紹微波檢測器(RTMS),它是一種價(jià)格低、性能優(yōu)越的交通檢測器,可廣泛應用于城市道路和高速公路的交通信息檢測。
RTMS的工作方式是:采用側掛式,在扇形區域內發(fā)射連續的低功率調制微波,并在路面上留下一條長(cháng)長(cháng)的投影。RTMS以2米為一“層”,將投影分割為32層。用戶(hù)可將檢測區域定義為一層或多層。RTMS根據被檢測目標返回的回波,測算出目標的交通信息,每隔一段時(shí)間通過(guò)RS-232向控制中心發(fā)送。它的車(chē)速檢測原理是:根據特定區域的所有車(chē)型假定一個(gè)固定的車(chē)長(cháng),通過(guò)感應投影區域內的車(chē)輛的進(jìn)入與離開(kāi)經(jīng)歷的時(shí)間來(lái)計算車(chē)速。一臺RTMS側掛可同時(shí)檢測8個(gè)車(chē)道的車(chē)流量、道路占有率和車(chē)速。
RTMS的測量方式在車(chē)型單一,車(chē)流穩定,車(chē)速分布均勻的道路上準確度較高,但是在車(chē)流擁堵以及大型車(chē)較多、車(chē)型分布不均勻的路段,由于遮擋,測量精度會(huì )受到比較大的影響。另外,微波檢測器要求離最近車(chē)道有3m的空間,如要檢測8車(chē)道,離最近車(chē)道也需要7-9m的距離而且安裝高度達到要求。因此,在橋梁、立交、高架路的安裝會(huì )受到限制,安裝困難,價(jià)格也比較昂貴。
(3)視頻檢測器
視頻檢測器是通過(guò)視頻攝像機作傳感器,在視頻范圍內設置虛擬線(xiàn)圈,即檢測區,車(chē)輛進(jìn)入檢測區時(shí)使背景灰度值發(fā)生變化,從而得知車(chē)輛的存在,并以此檢測車(chē)輛的流量和速度。檢測器可安裝在車(chē)道的上方和側面,與傳統的交通信息采集技術(shù)相比,交通視頻檢測技術(shù)可提供現場(chǎng)的視頻圖像,可根據需要移動(dòng)檢測線(xiàn)圈,有著(zhù)直觀(guān)可靠,安裝調試維護方便,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是容易受惡劣天氣、燈光、陰影等環(huán)境因素的影響,汽車(chē)的動(dòng)態(tài)陰影也會(huì )帶來(lái)干擾。
反雷達測速器的原理
A、B、C三款設備都采用GPS衛星定位系統實(shí)現“反雷達探測”的功能。安裝前,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )下載該城市的最新數據———各個(gè)雷達測速點(diǎn)、闖紅燈監控點(diǎn)、加油站、高速公路入口的GPS坐標;與GPS衛星連接后,GPS導航系統自動(dòng)計算車(chē)輛行駛的軌跡、速度,并與存儲的坐標點(diǎn)進(jìn)行對比;當發(fā)現行駛軌跡覆蓋了存儲的坐標點(diǎn),即按照預設的距離提前量,通過(guò)語(yǔ)音或顯示屏提示駕駛者。
交警測速方面的測速方式
速度是指單位時(shí)間內,運動(dòng)物體位移的變化量。大小等于物體在單位時(shí)間內通過(guò)的路程。傳統測量速度的方法是簡(jiǎn)單的從速度的定義出發(fā),先測量時(shí)間和路程,然后計算出物體的速度。
在現代科技領(lǐng)域,出現了許多新的檢測技術(shù)。這些檢測技術(shù)從廣義上講也是一種傳感技術(shù),因為它是將待測參量經(jīng)過(guò)某種電磁波或聲波的中介作用和一系列轉換最后變?yōu)殡娏慷甘境霰粶y參量值。這與一般傳感器的作用相同,只是它不再象一般傳感器那樣是
單個(gè)的器件而是由若干個(gè)起不同作用的器件集合構成。激光多普勒測速(LDA) 技術(shù)即屬于此類(lèi),是將激光束以不同形式照射到流體上,由于流體的運動(dòng)產(chǎn)生多普勒效應,用光電檢測器測出多普勒頻移,即可得到流體的速度。LDA 技術(shù)尤其對流體動(dòng)力學(xué)研究更顯示了它的優(yōu)越性,但在固體表面速度的測量中,LDA技術(shù)的應用并不普遍,國內甚至未見(jiàn)到此類(lèi)產(chǎn)品,同時(shí),由于LDA 光電信號型式受光學(xué)系統參數、流體中微粒情況和流動(dòng)狀態(tài)等的影響極大,因此信號處理器的結構型式多種多樣,而且對其性能要求很高,這些都是LDA 技術(shù)存在的局限性。而工業(yè)過(guò)程中諸如鋼板、鋁材、電纜、膠片、布匹、塑料、紙張、纖維等貴重工業(yè)產(chǎn)品固體表面的精確測量仍是一個(gè)急待解決的課題。
相關(guān)測速是利用隨機過(guò)程理論中的互相關(guān)原理測量速度。它是基于信號采集技術(shù)與傳感器技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種現代測速方法,與傳統測速方法相比,它抗干擾能力更強,能在復雜的干擾條件下準確測量信息體速度,互相關(guān)法的抗干擾能力明顯優(yōu)于傳統方法, 并且信息體形狀不再影響測速精度。因此,相關(guān)測速在現代有著(zhù)多方面的應用。比如:飛機,船舶,汽車(chē)等交通工具相對于地球的速度;軋機鋼帶相對于某一固定點(diǎn)的速度;二相(多相)流體中,非連續相對于管壁的速度等等。從原理上講,任何在物體運動(dòng)方向上一定距離處布置的兩個(gè)傳感器,只要它們能夠檢拾到標記物體的某種信號(一般為隨機信號),那么,物體的運動(dòng)速度都可以用互相關(guān)的原理加以測定。
速度是指單位時(shí)間內,運動(dòng)物體位移的變化量。
大小等于物體在單位時(shí)間內通過(guò)的路程。傳統測量速度的方法是簡(jiǎn)單的從速度的定義出發(fā),先測量時(shí)間和路程,然后計算出物體的速度。
在現代科技領(lǐng)域,出現了許多新的檢測技術(shù)。這些檢測技術(shù)從廣義上講也是一種傳感技術(shù),因為它是將待測參量經(jīng)過(guò)某種電磁波或聲波的中介作用和一系列轉換最后變?yōu)殡娏慷甘境霰粶y參量值。
這與一般傳感器的作用相同,只是它不再象一般傳感器那樣是單個(gè)的器件而是由若干個(gè)起不同作用的器件集合構成。激光多普勒測速(LDA) 技術(shù)即屬于此類(lèi),是將激光束以不同形式照射到流體上,由于流體的運動(dòng)產(chǎn)生多普勒效應,用光電檢測器測出多普勒頻移,即可得到流體的速度。
LDA 技術(shù)尤其對流體動(dòng)力學(xué)研究更顯示了它的優(yōu)越性,但在固體表面速度的測量中,LDA技術(shù)的應用并不普遍,國內甚至未見(jiàn)到此類(lèi)產(chǎn)品,同時(shí),由于LDA 光電信號型式受光學(xué)系統參數、流體中微粒情況和流動(dòng)狀態(tài)等的影響極大,因此信號處理器的結構型式多種多樣,而且對其性能要求很高,這些都是LDA 技術(shù)存在的局限性。而工業(yè)過(guò)程中諸如鋼板、鋁材、電纜、膠片、布匹、塑料、紙張、纖維等貴重工業(yè)產(chǎn)品固體表面的精確測量仍是一個(gè)急待解決的課題。
相關(guān)測速是利用隨機過(guò)程理論中的互相關(guān)原理測量速度。它是基于信號采集技術(shù)與傳感器技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種現代測速方法,與傳統測速方法相比,它抗干擾能力更強,能在復雜的干擾條件下準確測量信息體速度,互相關(guān)法的抗干擾能力明顯優(yōu)于傳統方法, 并且信息體形狀不再影響測速精度。
因此,相關(guān)測速在現代有著(zhù)多方面的應用。比如:飛機,船舶,汽車(chē)等交通工具相對于地球的速度;軋機鋼帶相對于某一固定點(diǎn)的速度;二相(多相)流體中,非連續相對于管壁的速度等等。
從原理上講,任何在物體運動(dòng)方向上一定距離處布置的兩個(gè)傳感器,只要它們能夠檢拾到標記物體的某種信號(一般為隨機信號),那么,物體的運動(dòng)速度都可以用互相關(guān)的原理加以測定。
測量距離,在戰場(chǎng)上的用處最大,在簡(jiǎn)易測繪中最為重要,方法也最多。
在這里,我們只能揀些最簡(jiǎn)單實(shí)用的講一講。 1.步測 每人都有一副靈便的尺子,隨時(shí)帶在身邊,使用起來(lái)十分方便。
這副尺子就是我們的雙腳。 用雙腳測量距離,首先要知道自己的步子有多大?走的快慢有個(gè)譜。
不然,也是測不準確的。 《隊列條令》上對步子的大小有個(gè)規定,齊步走時(shí),一單步長(cháng)七十五厘米,走兩單步為一復步,一復步長(cháng)一米五;行進(jìn)速度每分鐘一百二十單步。
為啥規定步長(cháng)一米五,步速每分鐘一百二十單步呢?這是根據經(jīng)驗得來(lái)的。無(wú)數次測驗的結果說(shuō)明:一個(gè)成年人的步長(cháng),大約等于他眼睛距離地面高度的一半,例如某人從腳根到眼睛的高度是150厘米,他的步長(cháng)就是75厘米。
如果你有興趣的話(huà),不妨自己量量看。 還有一個(gè)經(jīng)驗:我們每小時(shí)能走的公里數,恰與每三秒鐘內所邁的步數相同。
例如,你平均三秒鐘能走五單步,那每小時(shí)你就可以走五公里。不信,也可以試一試。
這兩個(gè)經(jīng)驗,只是個(gè)大概數,對每個(gè)人來(lái)說(shuō),不會(huì )一點(diǎn)不差,這里有個(gè)步長(cháng)是否均勻,快慢能否保持一致的問(wèn)題。要想準確地測定距離,就要經(jīng)常練習自己的步長(cháng)和步速。
怎么練習呢?連隊不是天天出操、練步法嗎?這就是練習步長(cháng)和步速的極好機會(huì )。 還有個(gè)練習的辦法,在公路上,每隔一公里就有一塊里程碑,你可以經(jīng)常用步子走一走,算算步數,看看時(shí)間,反復體會(huì )自己的步長(cháng)和速度。
掌握了自己的步長(cháng)和步速,步測就算學(xué)會(huì )了。步測時(shí),只要記清復步數或時(shí)間,就能算出距離。
例如,知道自己的復步長(cháng)1.5米,數得某段距離是540復步,這段距離就是:540*1.5米=810米。若知道自己的步速是每分鐘走54復步,走了10分鐘,也可以算出這段距離是:54*10=540復步,540*1.5米=810米。
根據復步與米數的關(guān)系,我們把這個(gè)計算方法簡(jiǎn)化為一句話(huà):"復步數加復步數之半,等于距離。"就能很快地算出距離來(lái)。
2.目測 人的眼睛是天生的測量"儀器",它既可以看近,近到自己的鼻子尖,又能看遠,遠到宇宙太空的天體。用眼睛測量距離,雖然不能測出非常準確的數值,但是,只要經(jīng)過(guò)勤學(xué)苦練,還是可以測得比較準確的。
在我軍炮兵部隊中,有許多同志練出了一手過(guò)硬的目測本領(lǐng),他們能在幾秒鐘內,準確地目測出幾千米以?xún)鹊木嚯x,活象是一部測距機。 怎樣用眼睛測量物體的距離呢? 人的視力是相對穩定的,隨著(zhù)物體的遠近不同,視覺(jué)也不斷地起變化,物體的距離近,視覺(jué)清楚,物體的距離遠,視覺(jué)就模糊。
而物體的形狀都有一定規律的,各種不同物體的遠近不同,它們的清晰程度也不一樣。我們練習目測,就是要注意觀(guān)察、體會(huì )各種物體在不同距離上的清晰程度。
觀(guān)察的多了,印象深了,就可以根據所觀(guān)察到的物體形態(tài),目測出它的距離來(lái)。例如當一個(gè)人從遠處走來(lái),離你2000米時(shí),你看他只是一個(gè)黑點(diǎn);離你1000米時(shí),你看他身體上下一般粗;500米時(shí),能分辨出頭、肩和四肢;離200米時(shí),能分辯出他們的面孔、衣服顏色和裝具。
這種目測距離的本領(lǐng),主要得*自己親身去體會(huì )才能學(xué)到手。別人的經(jīng)驗,對你并不是完全適用的,下面這個(gè)表里列的數據,是在一般情況下,正常人眼力觀(guān)察的經(jīng)驗,只能供同志們參考。
不同距離上不同目標的清晰程度 距離(米)分辨目標清晰程度 100人臉特征、手關(guān)節、步兵火器外部零件。 150-170衣服的紐扣、水壺、裝備的細小部分。
200房頂上的瓦片、樹(shù)葉、鐵絲。 250-300墻可見(jiàn)縫,瓦能數溝;人臉五官不清;衣服、輕機槍、步槍的顏色可分。
400人臉不清,頭肩可分。 500門(mén)見(jiàn)開(kāi)關(guān),窗見(jiàn)格,瓦溝條條分不清;人頭肩不清,男女可分。
700瓦面成絲;窗見(jiàn)襯;行人邁腿分左右,手肘分不清。 1000房屋輪廓清楚,瓦片亂,門(mén)成方塊窗襯消;人體上下一般粗。
1500瓦面平光,窗成洞;行人似蠕動(dòng),動(dòng)作分不清。 2000窗是黑影,門(mén)成洞;人成小黑點(diǎn),停、動(dòng)分不清。
3000房屋模糊,門(mén)難辨,房上煙囪還可見(jiàn)。 你覺(jué)得根據目標的清晰程度判斷距離沒(méi)有把握時(shí),還可以利用與現地的已知距離,相互進(jìn)行比較,有比較才能判定。
比如,兩電線(xiàn)桿之間的距離,一般為五十米,如果觀(guān)測目標附近有電線(xiàn)桿,就可以將觀(guān)測的物體與電引桿間隔比較,然后再判定。現地沒(méi)有距離比較時(shí),就用平時(shí)自己較熟悉的50米、100米、200米、500米等基本距離,經(jīng)過(guò)反復回憶比較后再判定。
如果要測的距離較長(cháng),可以分段比較,爾后推算全長(cháng)。 由于天候、陽(yáng)光、物體顏色和觀(guān)察位置、角度的不同,眼睛的分辨力常會(huì )受到影響,目測的距離就會(huì )產(chǎn)生誤差。
晴天:面向陽(yáng)光觀(guān)測,眼睛受到光線(xiàn)的刺激,視力會(huì )減弱,容易把物體測遠了;如背向陽(yáng)光觀(guān)測,眼睛不受光線(xiàn)刺激,物體被陽(yáng)光照射得清晰明亮,容易把物體測近了。 陰天或早晚天色較暗時(shí):能見(jiàn)度減弱,物體顯得模糊,容易把目標測遠了。
雨后:空氣清新,物體顏色鮮明,又容易把目標測近了。 在開(kāi)闊地形上目測,或隔著(zhù)水面、溝谷觀(guān)察,或從高處往低處觀(guān)察,都容易把目標測近了。
應根據各種具體情況,經(jīng)過(guò)艱苦練習,反復體會(huì ),摸出自己的經(jīng)驗。俗話(huà)說(shuō):"熟能生巧",練得多,體會(huì )深,經(jīng)驗豐富了。
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