關于機動車雷達測速儀檢測的現(xiàn)狀及測速誤差分析

　　[摘 要]筆者針對國內(nèi)外機動車雷達測速儀檢測方法的現(xiàn)狀展開簡潔，并對檢測過程中誤差的主要來源進行了探究。
　　[關鍵詞]機動車雷達測速儀；模擬檢測；誤差
　　中圖分類號：S143 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0057-01
　　1 國內(nèi)外機動車雷達測速儀檢測的情況
　　現(xiàn)階段總，國際法制計量組織（OIML）的R91和國際警察首長協(xié)會（IACP）辦法的標準作為國際通行的機動車雷達測速儀檢測方法。目前我國對機動車雷達測速儀的監(jiān)測方法主要參考了國際通行標準，按照2015年JJG辦法的固定式與移動式機動車雷達測速儀檢定規(guī)程實施。模擬檢測首先通過微波頻率計數(shù)器對機動車雷達測速儀的微波發(fā)射頻率誤差展開鑒定，接著利用目標速度模擬裝置產(chǎn)生理想的速度多普勒頻率信號，借助于測試通道對機動車雷達測速儀的測速誤差實施鑒定。最后，采取標準測速儀測量其他正常車輛的行駛速度，兩相對比，也可以通過裝有非接觸式測速儀等標準測速儀的試驗車反復幾次經(jīng)過雷達測速區(qū)域完成驗證。JJG辦法中規(guī)定，首次檢定的速度點為限速值的50%、100%左右，對于每一個被檢速度值進行至少2次檢定；后續(xù)檢定的速度點為限速值的100%，進行至少3次檢定。
　　美國采取的檢測方法建立在國際法制計量組織和國際警察首長協(xié)會定制的標準之上的。在平常的工作中，往往是由警察在測速前利用音叉對其進行檢查，還需要定期由技術人員負責周檢，確保其正常工作。模擬檢測往往是通利用運動目標速度模擬裝置，采取五輪儀或光電測速儀對安裝好的雷達實施鑒定，測定范圍在每小時30公里至340公里內(nèi)算作合格。
　　2 目前檢測方法面臨的主要問題
　　從國內(nèi)外采取的檢測方法可知，各國對機動車雷達測速儀的模擬檢測都是建立在OIML的國際標準上的，但該標準出臺已經(jīng)超過二十年了，而機動車的發(fā)展速度越來越快，加之當年提供的模擬檢測方法知識考慮了機動車雷達測速儀在零角度、理想狀態(tài)下的特殊情況，對于日常工作狀態(tài)是難以說明的，可以說實際借鑒意義不大。筆者對我省新疆地區(qū)的警用機動車雷達測速儀的使用情況進行統(tǒng)計，結(jié)果表明在檢測中剛出場的機動車雷達測速儀模擬檢測基本全部合格，但投入使用后合格率堪堪過半，需要極大地調(diào)整才能真正發(fā)揮作用。所以現(xiàn)在所采取的的模擬檢測方法亟待完善。
　　為了完善現(xiàn)階段使用的檢測方法存在的缺陷，各國都采取了不同努力，不過從結(jié)果來看，依舊存在不少問題。
　　2.1 檢測效率不高
　　因為現(xiàn)階段的模擬鑒定方法并不能徹底地對道路上的機動車雷達測速儀的計量性能進行完整的鑒定，往往要將其拆除帶回實驗室進行檢測，確定其性能合格以后再重新裝回道路現(xiàn)場。這就引發(fā)出一系列問題，首先是拆卸不易，工作量大，費時久，影響了交管部門對道路的監(jiān)管，其次是拆卸前后難以確保其測速儀的角度維持不變，其計量性能是否一致也難以確保。
　　2.2 檢測時的安全性難以確保
　　使用有著標準測速儀的車輛實施現(xiàn)場測速時，要求讓車提速至一定較高速度后通過檢測區(qū)域，因為檢測的道路現(xiàn)場情況復雜，存在較多的未知因素，高速通過現(xiàn)場可能面臨著未知的風險和意外。
　　2.3 檢測時目標的同一性較為困難
　　利用現(xiàn)場測速標準裝置實施檢定時，因為現(xiàn)有技術的限制，標準裝置和機動車雷達測速儀檢測時同一對象的要求在實際操作中是很難達到的。在實際路面上，單個雷達的測速數(shù)據(jù)和抓拍照片是否為同一目標往往爭論不休，要想確定兩臺測速儀的被測對象是否一致就更為困難，特別是在道路現(xiàn)場車輛較多的情況下，目標一致的目的就更難了。
　　2.4 無法實施全量程的監(jiān)測
　　不管是利用標準速度車還是現(xiàn)場測速標準裝置檢測速度，在實際操作過程中都難以達到全量程檢測的目的。這是因為試驗車輛的速度是被限制在道路現(xiàn)場的安全速度以下的，其無法以量程上限的速度通過監(jiān)測區(qū)域，完成檢測，同時因為道路現(xiàn)場經(jīng)過的車輛速度往往集中在某區(qū)域，是難以達到速度測量點均勻分布的效果的。
　　2.5 溫度對檢定工作的制約
　　我們許多的檢定規(guī)程在確定檢定環(huán)境條件時都很明確，比如JJG693-2011可燃氣體報警器環(huán)境溫度要求是：0°C到40°C；那么就給基層檢定工作造成了困難，尤其是在我們新疆地區(qū)，冬季氣候較為寒冷，氣溫長期在零度以下，企業(yè)使用計量器具是沒有溫度要求的，而且計量器具也必須滿足企業(yè)實際使用要求，因此如何根據(jù)實際完成檢定工作，比如在冬季不能滿足規(guī)程要求而又必須進行現(xiàn)場檢定的可燃氣體報警器、衡器等，就成了一個問題，檢定人員特別是基層的計量檢定人員不能隨意的偏離，對高效、及時地服務企業(yè)形成了制約。對此，筆者認為，可以在在檢定規(guī)程制定過程中，切合實際，計量器具的使用大多是沒有溫度要求的，故針對計量器具對溫度要求不敏感的，可以在制定規(guī)程市加大溫度要求的區(qū)間寬度；另外，修訂產(chǎn)品質(zhì)量標準，對該產(chǎn)品提出相應要求，已滿足其計量性能對溫度變化的要求，確保其準確度。
　　3 機動車雷達測速儀使用過程中誤差來源分析
　　機動車雷達測速儀是依據(jù)多普勒效應來完成測速工作的，測速儀按照多普勒頻率的數(shù)值，計算出目標和雷達的相對速度，計算多普勒頻率的公式為：
　　fd=2/c·K·f0·v
　　公式中fd為多普勒頻率，單位為Hz；c為電磁波的傳播速度，數(shù)值為0.299792458，單位為Gm/s；K為單位換算因子，K=10-3/3.6；f0為機動車雷達測速儀微波發(fā)射頻率的標稱值，單位為MHz；v為目標是瀆職，單位為km/h。
　　該公式所得到的多普勒頻率數(shù)值是理想狀態(tài)下的，而在實際應用過程中，機動車雷達測速儀接收到的多普勒頻率與理想情況有著較大區(qū)別，主要在于：首先，機動車雷達測速儀的微波發(fā)射頻率一般是與標稱頻率不符的，不過因為標稱頻率難以準確測量，所以在實際操作中還是按照標稱頻率完成計算；其次，測速儀在使用時會和被測目標有一定夾角，我們稱之為α，α是由雷達軸線和車輛運動方向共同決定，測速儀得到的速度實際上是被測目標速度的一個分量。第三，測速儀發(fā)射的微波并不是呈直線的，而是有著一定角度的波束，測速儀和被測目標運動方向間的夾角還與雷達主瓣寬度β有關�，F(xiàn)階段中窄波束雷達水平主瓣寬度在6度以下，普通雷達的則超過了10度。
　　所以在不考慮雷達軸線和雷達主瓣中心線偏離的情況下，筆者將多普勒頻率的計算公式修正如下：
　　fd=2/c·K·f·v·cos（α±β/2）
　　公式中f為機動車雷達測速儀微波發(fā)射頻率的實際數(shù)值，單位為MHz，α為雷達軸線和被測目標運動方向夾角，k為換算系數(shù)，β為雷達主瓣寬度。對一臺K波段的窄波束機動車雷達測速儀，修正角為25o，實際擺放角度偏離1o，在極端情況下，機動車雷達測速儀的速度示值約有3%的誤差。
　　4 結(jié)語
　　機動車雷達測速儀是否精準，關系到交通部門對道路來往車輛的有效監(jiān)管�，F(xiàn)階段中使用的測速裝置，由于各方面因素的限制，需要進行有效調(diào)整，才能盡可能減少測速誤差。對測速儀的檢測方法不斷完善，能夠提高測速儀的檢測準確性，從而為交通監(jiān)管部門的依法管理車輛提供參考，實現(xiàn)對車輛安全速度額限制，減少意外事故的發(fā)生。
　　參考文獻
　　[1] 王偉.固定式機動車雷達測速儀現(xiàn)場測速示值誤差不確定評定[J].工程技術研究，2016（06）.
　　[2] 胡濤.固定式雷達測速儀在道路交通應用中存在的問題[J].中國新通信，2015（03）.
　　[3] 吳凱華，顧惠昱，章薇.固定式機動車雷達測速儀示值誤差測得值不確定度評定[J].計量與測試技術，2016（08）.
　　[4] 郭曉冬.雷達測速儀示值誤差檢定結(jié)果測量不確定度評定[J].中國計量，2013（06）.
　　[5] 李之果，張宇波，任軍霞.基于DSP的交通雷達測速儀設計[J].電子技術應用，2009（04）.

相關熱詞搜索：誤差 機動車 現(xiàn)狀及 測速 檢測