雷达技术在汽车防撞安全系统的应用

雷达技术在汽车防撞安全系统的应用

张辉力 黄明辉

东风柳州汽车有限公司 广西壮族自治区柳州市 545000

摘要：随着时代的发展以及人民生活水平的提高，我国的汽车保有量逐年递增，截至2020年末，已经达到了24393万辆。汽车在带给人们出行便利的同时，驾驶人与乘坐人的安全问题也日益凸显。汽车碰撞在交通安全事故中占有重大比重，相关数据报告显示，如果在汽车发生碰撞的前一秒做出安全预警，可以减少大约九成的汽车碰撞安全事故。因此如何运用现代化技术提升汽车行驶的安全性，成为人们重点关注的问题，本文就针对雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用进行研究与分析。

关键词：雷达技术； 汽车防撞； 安全系统； 应用

1. 应用现状

相比于西方发达国家，我国汽车工业起步较慢，对于新兴技术的应用也相对落后。就目前状况而言，我国雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用仍然处于初期起步阶段，急需发展与完善。在汽车防撞系统领域，我国当前的研究方向主要集中于微电子与毫米波技术，目前喇叭天线与波导结构的收发前端已经在汽车防撞领域中有了一定程度的应用。除此之外，对于平面天线、前端集成化、网络数据库存储与处理技术的研究也在逐步深化，这些技术的发展与逐步完善为雷达技术的进一步提升与应用提供了有效的助力^[1]。总而言之，我国对于汽车防撞安全系统的研究日益深入，如何将雷达技术科学有效运用于系统中是汽车安全领域重要的发展方向。

2. 应用意义

雷达技术是一种新兴的技术，在汽车防撞安全系统中雷达技术的实现主要依托于雷达装置、超声波、红外线以及信号接收器，在特定的环境下，雷达装置会发出安全预警信号，并在此基础之上通过超声波与红外线等向驾驶人发出预警，以便驾驶员做出提前反应。雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用主要有三大特点，分别为安全性、全天性与准确性。即使是在暴风雨、强光、大雾等恶劣天气下，雷达技术依然能够及时且准确地向驾驶员发出安全预警；同时，雷达技术本身具备很强的抗干扰性，在电磁波、无线信号以及强噪声的环境之下，雷达技术依然能够保证运行的稳定性^[2]。在汽车行进的过程中，借助雷达技术能够对骑车行驶的距离、方向、速度等进行有效的探测，且具有很高的精准性。

3. 雷达技术在汽车防撞安全系统中的具体应用

雷达技术在汽车防撞安全系统中的主要作用是对汽车行驶过程中周围目标的距离、速度、方向以及角度进行探测，且对目标的状态没有限制，也就是说无论目标是静止的还是与运动的，雷达技术都可以有效探测。当目标距离汽车过近或存在危险目标时，防撞安全系统便会自动发出警报声，驾驶人在接收到警报信息后，便可以提前做出反应，大大减少了安全事故发生了可能性，对驾驶人的生命安全作出有效保障。

1. 1. 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用原理

雷达技术的实现是由多个组件共同组成的，分别为雷达天线、信号接收器、混频输出装置、信号处理装置以及信号预警播报装置等。在天线的选择上，汽车防撞安全系统中主要以微带阵列天线为主，这种天线具有高效率的特点，主要是由直线微带线馈送与矩形辐射单元共同组成的，在微带阵列天线的拐角处将直线微带线和无分频器、阻抗变压器有效连接，这样就对接收效率进行了有效的保证。对于雷达信号而言，它实质上是一种调频连续波，是由压控震动器经过三角、锯齿波调制之后所发出的信号，当混频器在接收到信号时，会通过天线传导向外发射，当与障碍物发生接触时，目标信号会进行反馈，反馈的信号被接收天线回收之后变为回波信号。在此基础之上，回波信号会与本振信号发生一定程度的“组合”，然后再经过射频前置进行放大，使信号流入到混频器当中，混频器会对多流入的信号进行一定程度的处理，使其成为频率相对较低的信号，最后经过数据信号转换分析，向汽车驾驶人传递安全警报，在这一过程之中，信号所包含的信息主要有汽车与障碍物之间的距离、障碍物的速度情况等^[3]。

1. 2. 雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用方式

雷达技术在汽车防撞安全系统中的具体应用，实质上是信号调制转换的一个过程，而对于信号调制而言，它主要包含有简单矩形脉冲雷达、脉冲压缩雷达、调频连续波雷达方式，它们有着各自的特点与作用^[4]。简单矩形脉冲雷达主要是进行信号发射，且在脉冲期间发射的频率具有稳定性强的特点；脉冲压缩雷达的主要作用则是对高平均发射功率和高效距离进行有效的分辨，去除一些无用的信号，促使雷达所接受的信号更具针对性，在这一期间，发射频率的稳定性与对于汽车与障碍物之间距离预测的准确性都得到了很大程度的提升，但这对雷达装置与对应的雷达技术提出了更高的要求；而对于调频连续波雷达装置而言，它是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，在调频之间，其整体频率会表现出递增或者递减的趋势。

4.结束语

本文主要针对雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用进行研究与分析。首先对当前状况下雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用现状进行了阐述，并在此基础之上分析雷达技术应用的重要意义，最后从应用原理与运用方式两个方面重点探究了雷达技术在汽车防撞安全系统中的具体应用。总而言之，安全问题是重中之重，随着我国汽车保有量的不断提升，需要不断创新引进新兴技术，将雷达技术应用于汽车防撞安全系统之中，能够帮助系统快速、精准地测定障碍物的距离、速度、方向、角度等信息，并对驾驶人发出预警，以便驾驶人提前做出反应，切实保障了汽车驾驶人的生命健康。由此可见，雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用有着十分重要的社会意义。

参考文献：

[1]李金鑫,贾磊,马征.雷达技术在汽车防撞安全系统的应用[J].军民两用技术与产品,2016,(16):63-63.

[2]王鑫宇,张晧.汽车防撞控制系统构建中雷达技术的应用[J].南方农机,2020,51(14):173-174.

[3]于巍巍.关于国内外汽车防撞雷达发展现状的研究[J].军民两用技术与产品,2016,(16):67-67.

[4]吴凯佳,苏小平,鲁宜文.汽车前防撞系统的结构设计与优化[J].机械设计与制造,2020,(8):255-258,262.