智能网联汽车仿真与测试【课件】3-3 雷达的仿真构建.pptxVIP

雷达的仿真构建SimulationandTestingofIntelligentNetworkedVehicle

目录Contents什么是雷达01雷达的发展史02三种雷达的工作原理和关键参数03分支主题04

什么是雷达01

定义雷达，是英文Radar的音译.源于radiodetectionandranging的缩写，意思为“无线电探测和测距”，即用无线电的方法发现目标并测定目标的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位器”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。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。毫米波发射的电磁波介于微波和红外线之间，频率范围10GHz一200GHz，波长为毫米级。车载毫米波雷达的应用频段主要集中在24G、60G、77G、79GHz这几个频率的应用。一、什么是雷达

雷达的发展史02

1.毫米波雷达发展历史19世纪80年代末，德国物理学家海因里希·赫兹进行的关于电磁辐射的经典实验。苏联在20世纪30年代开始了雷达的研究。1935年，英国物理学家罗伯特·沃森-瓦特发明了第一个实用的雷达系统，以探测飞机。1936年，德国海军在一艘德国袖珍战舰上安装了超声波雷达装置。20世纪70年代初，在德国科技部的支持下，德国的研究机构NTO49研究了雷达在汽车上的应用时需要达到的基本要求。研究表明，100m是车载毫米波雷达的基本要求。二、雷达的发展史

20世纪80年代初，欧洲发起“欧洲高效安全交通系统计划”，从此，一些发达国家的大学和研究机构逐步开始进行车载毫米波雷达研究。20世纪80年代后期，丰田在自己的车上安装了毫米波雷达，随后日产和本田也推出了相似功能。20世纪90年代初，通用汽车来发出了车载后置探测车雷达。1992年，VORAD安全系统公司发明了一种用于大型车辆的前置和侧置毫米波雷达。1995年，三菱汽车在Diamante上首次使用了基于毫米波雷达“车前距离控制”系统(PreviewDistanceControl)。1999年,梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)针对S级车提出了一种自动巡航控制系统(Distronic),可以跟踪车辆前方150米(约500英尺)处的移动车辆。这是辅助驾驶的起点。二、雷达的发展史

2.超声波雷达发展历史1794年，意大利生理学家和生物学家拉扎罗·斯帕兰扎尼发现蝙蝠通过高频声音(回声定位)的反射在黑暗中导航。1801年，英国物理学家托马斯·杨发现，来自多个光源的光波可以结合在一起变得更强，或者根据光的变化相互抵消。1842年，奥地利数学家和物理学家克里斯蒂安·安德烈亚斯·多普勒姆提出声波的频率取决于声源的速度。这一发现后来被称为“多普勒效应”。这是所有雷达的理论基础。1876年，英国学者弗朗西斯·高尔顿发明了高尔顿哨子，这种哨子能发出人耳听不到的高频声音(超声波)。二、雷达的发展史

1877年，英国物理学家约翰·威廉·斯特鲁特在他的教科书《声音理论》中首次将声波描述为数学方程式。1880年，法国物理学家皮埃尔·居里和兄弟雅克·居里利用电气石、石英、黄玉、蔗糖和罗谢尔盐的晶体，展示了第一种压电效应，即某些材料在机械应力作用下产生电荷的能力。1881年的今天,物理学家和发明家加布里埃尔·李普曼从热力学原理中数学推导出逆压电效应。1914年，加拿大发明家雷金纳德·奥布里·费森登设计了美国第一个可以工作的声纳系统。声纳系统发出低频声音并监听回声。雷金纳德·费森登的声纳系统有助于探测冰山。1917年，法国物理学家保罗·朗之万和康斯坦丁·奇洛夫斯基使用超声波探测潜艇的存在，这是超声波在技术上的第一次应用。这种装置就是水听器。二、雷达的发展史

1924年，英国物理学家爱德华·维克多·阿普尔顿使用无线电回波来确定电离层(高层大气的一个区域)的高度。1928年，苏联物理学家谢尔盖·索科洛夫提议使用超声波来检测金属中的缺陷。索科洛夫后来被称为超声波检测之父。1942年的今天，奥地利神经学家和维也纳大学精神病学家卡尔·西奥多·杜西克使用通过头部专输的超声波波束诊断脑瘤(超声仪)。Dussik成为诊断超声波的先驱。从此，超声波在医学方面的应用。由于超声波雷达在汽车上主要用于盲点探测，且对于自动泊车功能非常重要，因此，车载超声波雷达也常备成为泊车雷达。二、雷达的发展史

1959年，凯迪拉克气旋XP-74概念车配备了两个改装的飞机雷达，旨在提醒司机前方是否存在威胁。1982年，丰田将毫米波雷达安装到Corona车辆上，并在1988年大规模销售。1984年，意大利发明家Massim