[发明专利]一种用于载体车辆的四波束多普勒测速方法

说明书

本发明提出了一种用于载体车辆的四波束多普勒测速方法，运用四波束多普勒测速技术对车体速度进行测量。多普勒测速技术具有精度高、动态响应快、测量范围宽、非接触测量等优点，而且适用于多种被测物体，也可用于对远距离物体进行非接触测量。采用四波束配置方案，可以为车体提供准确的三维速度信息，同时加入冗余结构设计，提高系统的可靠性，同时基于三波束模型实现多种解调计算方法，对单个三波束系统进行速度校正，提高系统测速精度。

技术领域

本发明涉及载体式测速技术领域，更具体的说是涉及一种用于载体车辆的四波束多普勒测速方法。

背景技术

随着机动车数量的增加，优化车速的测量方法逐渐被越来越多的关注。目前，车载惯性导航系统中的速度参数通常是由加速度计或全球定位系统(GPS)提供。

但是，这两种测速方式都有明显的自身缺陷：现用的加速度计都是基于测比力原理，它测量的是运动体的视加速度，而不是绝对加速度，另外还需要通过计算引力场产生的加速度，才能得到运动体的绝对加速度，并且其测量的误差项较多，需要经过复杂的计算进行修正；全球定位系统(GPS)是美国国防部研制的第2代卫星导航系统，属于非自主式的系统，无法装配于部队的作战武器。

因此，发明一种高精度、测速范围宽以及动态性能好的自主式测速系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于载体车辆的四波束多普勒测速方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于车辆的四波束多普勒测速方法，包括如下步骤：

S1、雷达收发器发射信号；

S2、雷达收发器接收反射物体的回波信号；

S3、雷达收发器将回波信号与本振信号混频；

S4、AD模数转换模块将混频后的模拟信号转换为数字信号；

S5、信号采集模块采集数字信号；

S6、信号调理模块对信号采集模块采集的数字信号进行调理；

S7、四波束多普勒测速模块对数字信号进行频率提取和速度合成，得到当前载体车辆速度。

优选的，载体车辆设置有四个雷达收发器，任取三个雷达收发器的检测频率即可测得载体车辆的速度。

优选的，用于载体车辆的四波束多普勒测速方法还包括雷达收发器故障自检；若已知载体车辆参考速度，则在四个雷达收发器中任选三个组合进行速度测量，得到四种测量方案，将四种测量方案测得的两个方向的速度分别与参考速度进行对比，仅有一种雷达收发器的组合方式测得的速度与参考速度匹配，则剩余的雷达发射器出现故障，完成故障自检功能。

优选的，用四种测量方案进行测速得到四组共8个速度，分别对两个方向的速度进行对比，若测量方案中含有故障雷达收发器，则至少有一个方向的速度测量出现问题，且同方向上错误的速度数值不同；若测量方案中不含故障雷达收发器，则测得两个方向的速度均正确，两个方向的速度分别与某一个含有故障雷达收发器的测量方案中对应方向的速度数值相等，从而可确定雷达收发器的故障位置，完成自检功能。

优选的，所述四波束多普勒测速模块的建立过程如下：