
雷达有好多种呢,说得简单一点都是用波打过去,然后分析返回的信号来判断目标物体的。有电磁波的有声波的。有一种最常见的雷达是汽车上的测距雷达。这个原理比较简单,我可以展示一下。我要开始表演了。
你看,我刚接了个超声波测距模块,说简单一些,就是一个喇叭,一个麦克风。喇叭会发出一个波,然后声波碰到障碍物返回传到麦克风里。我们读取中间的延迟,通过已知声音在空气中的传播速度,就可以推算出来目标的距离。使用arduino开发板代码如下。const int TrigPin = 2; const int EchoPin = 5; //设置两个引脚分别为发出和接受float cm; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(TrigPin, OUTPUT); pinMode(EchoPin, INPUT); } void loop() { //发一个10ms的高脉冲去触发TrigPin digitalWrite(TrigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin, HIGH); //超声波发射器向某一方向发射超声波delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin, LOW); cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //通过接收到的回声时差计算,声波在空气中传播速度为340m/s,根据计时器记录时间t,即可算出发射点距离障碍物的距离S,即S=340m/s*t/2≈t/58cm,这就是时间差测距法。cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数 Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println(); delay(1000); }
当然了,这是最简单的一种超声波测距原理。有很多汽车上使用的就是类似这样的雷达。如果再复杂一些,我们旋转这个超声波发射接收器,然后把反射回来各个方向目标不同距离的数据制作成图像,就是常见的雷达那样子了。
由于声音速度比较慢,所以在近距离还可以保证距离精度,但是远距离就不能用声波了。所以人类发明的最早的雷达,是电磁波雷达。电磁波的穿透力强,距离远。雷达的出现,是由于一战期间当时英国和德国交战时,英国急需一种能探测空中金属物体的雷达能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。所以说到雷达,我们的脑海里还会浮现出这样的电磁波雷达。
各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但是基本结构都差不多。一般包括发射机、发射天线、接收机、接收天线,处理部分以及显示器。这些电磁波雷达的种类繁多,分类的方法也非常复杂。按照雷达信号形式分类,有脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等。 按照角跟踪方式分类,有单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等。按照目标测量的参数分类,有测高雷达、二坐标雷达、三坐标雷达和敌我识对雷达、多站雷达等。按照雷达采用的技术和信号处理的方式有相参积累和非相参积累、动目标显示、动目标检测、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。按照天线扫描方式分类,分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。手头没有材料,就没法给你演示电磁波雷达了。
雷达让我们人类具有了千里眼顺风耳的能力,除了军事用途之外,星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。在资源勘查,灾害预防等方面都有着重要的作用。
