裝甲車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)一

近年來(lái)，裝甲車輛在日常訓(xùn)練過(guò)程中，惡性事故時(shí)有發(fā)生，給部隊(duì)的人員生命及裝備安全帶來(lái)極大的損失。裝甲車輛在行駛中通常采用閉倉(cāng)駕駛，駕駛員視線受到影響，而部隊(duì)訓(xùn)練又經(jīng)常在丘陵地域，路況十分不好，特別是北方部隊(duì)，訓(xùn)練時(shí)經(jīng)常伴有大量的灰塵，這就大大增加了車輛事故的發(fā)生概率。造成裝甲車輛碰撞的原因十分復(fù)雜，既有裝甲車輛自身的因素，也有人為的因素，還有道路、氣象等環(huán)境因素，總而言之，人、車、環(huán)境是影響車輛行駛安全性能的三大因素，這三者組成了相互制約的系統(tǒng)工程。

　　為了解決裝甲車輛訓(xùn)練安全問(wèn)題，本文提出開(kāi)發(fā)研究一種能實(shí)時(shí)獲取車輛位置信息并及時(shí)提醒駕駛員或者系統(tǒng)自動(dòng)采取措施以避免出現(xiàn)危險(xiǎn)情況的裝甲車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

　　常用車載距離探測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

　　目前，距離傳感器主要分為三類：聲學(xué)類——超聲波；光學(xué)類——無(wú)源紅外線、激光雷達(dá)及視頻成像系統(tǒng)；電磁類——連續(xù)波雷達(dá)/單脈沖雷達(dá)及電容式傳感器等。每一種距離探測(cè)技術(shù)都有其適用的場(chǎng)合。

　?。?）超聲波傳感器

　　超聲波是頻率在20KHz以上，人耳感覺(jué)不到的聲波。與可聞聲相比，它的特點(diǎn)是頻率高，波長(zhǎng)短，在傳播中具有良好的束射性、穿透性和方向性。超聲波距離傳感器一般采用獨(dú)立的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器由高頻信號(hào)（40KHz~80KHz）來(lái)激勵(lì)。測(cè)量發(fā)射一個(gè)超聲波脈沖至接收到反射信號(hào)所用的時(shí)間間隔，可以簡(jiǎn)單地估計(jì)出被測(cè)物體的距離。

　　其主要優(yōu)點(diǎn)是成本較低、尺寸較??；主要缺點(diǎn)是有些目標(biāo)物（如土壤和草木）的反射信號(hào)很弱而無(wú)法探測(cè)。另一個(gè)缺點(diǎn)是聲波在空氣中的傳播時(shí)間隨溫度變化，因此，超聲波傳感器用于溫度范圍較大的場(chǎng)合時(shí)，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。故超聲波傳感器一般應(yīng)用在較短距離測(cè)量上，最佳距離為4米到5米。

　　（2）無(wú)源紅外線式傳感器

　　無(wú)源紅外線式傳感器是基于測(cè)量傳感器附近物體所發(fā)射的熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距的。與超聲波距離傳感器相同，無(wú)源紅外線傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低且尺寸?。恢饕秉c(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使駕駛員得到的提前報(bào)警常常不足以躲避碰撞，這就限制了其在車輛碰撞報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　?。?）激光雷達(dá)傳感器

　　由于光束一般很集中，激光雷達(dá)主要用于大范圍直線距離的測(cè)量。激光雷達(dá)量程大、方向性強(qiáng)且響應(yīng)時(shí)間快，但成本高、易受外界環(huán)境（如能見(jiàn)度低、傳感器表面有泥土）的影響。同時(shí)，激光能量必須在人眼安全水平范圍之內(nèi)。

　?。?）連續(xù)波雷達(dá)傳感器

　　連續(xù)波雷達(dá)采用頻率調(diào)制的高頻電磁載波（一般為微波頻率或者更高、通常為鋸齒形信號(hào)）。比較反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)，可得到與被測(cè)距離成比例的頻率差。利用返回信號(hào)的多普勒偏轉(zhuǎn)還能確定被測(cè)物體的相對(duì)速度。

　　連續(xù)波雷達(dá)的突出優(yōu)點(diǎn)是能穿透泥土和飛濺物“看到”物體；并且窄波束和寬波束均可以使用，因而能夠把波束寬度調(diào)制得適于特殊用途。其主要缺點(diǎn)是微波和毫米波頻段的電磁裝置成本相對(duì)較高。另外，用電子學(xué)方法對(duì)相對(duì)窄的、探測(cè)距離大的波束進(jìn)行掃描能得到更大的測(cè)程和波束寬度，但復(fù)雜度和成本隨之增加。

　　防撞預(yù)警系統(tǒng)的基本功能及工作原理