基于多普勒雷达和北斗系统的农业机械测速方法研究

作业速度是变量施药中很重要的因素,单位作业面积施药量固定不变的话,可以根据作业速度来实现相应的喷头流量,达到变量施药目的。因此,作业速度采集的精度高低直接影响到喷头流量的精准程度。为此,针对作业速度采集精度进行了试验,研究了多普勒雷达测速和BD-8953DN接收机采集精度对比,结果表明:BD-8953DN接收机在水泥地条件下的测速雷达输出的速度值比较平稳,速度偏差率小,与平均速度符合较好,测速精度高;而在灌溉翻耕地条件下的测速雷达速度偏差率最大,达到6.0%,测速精度最低。研究结果为如何选择更好的测速装置提供了重要依据。

磁浮管道物流系统智能测速算法研究

测速定位技术是轨道交通系统安全防护、牵引优化和运行组织的重要基础。针对磁浮管道物流运输系统多普勒雷达测速定位模块在复杂工况中量测噪声统计特性变化及数据失常的问题,提出一种新型Sage-Husa自适应滤波算法。由于Sage-Husa自适应滤波算法存在计算量大、易发散等问题,在其基础上进一步改进,引入模糊推理系统,以残差协方差的实际值与理论值之比作为模糊推理系统的输入,输出调节因子对量测噪声协方差进行实时修正。设置失常数据判断阈值,通过调节卡尔曼增益实现对失常数据的补偿,有效地提高了对磁浮管道物流运输系统的速度估计精度。仿真实验结果表明,在测速数据正常的情况下,相比于传统卡尔曼滤波器、Sage-Husa自适应滤波器,新型Sage-Husa自适应滤波器精度分别提高10.88%和4.97%;在测速数据失常的情况下,相较于前2种卡尔曼滤波器,新型Sage-Husa自适应滤波器能够更好地剔除失常数据的影响,且能够较快地收敛到真实值附近。最后通过实测车载数据对新型Sage-Husa自适应滤波算法进一步验证,并与传统的卡尔曼滤波算法以及Sage-Husa自适应滤波算法对比,其算法精度分别提高10.3%和3.6%。新型Sage-Husa自适应滤波算法对随机量测噪声抑制能力更强,速度估计精度更高,并具有对失常数据的补偿能力,能够适应管轨车辆测速定位的场景需求,为管道物流系统乃至其他轨道交通系统的安全运行提供可靠保障。

区间测速系统与雷达测速技术的计量比较与发展趋势

该文旨在比较区间测速系统和雷达测速技术在车辆速度监测方面的计量特点,并探讨它们的优缺点以及发展趋势。区间测速系统通过车辆经过两个测速点之间的距离和时间来计算速度,具有较高的准确性和非接触式的特点,适用于需要测量多辆车辆通过某一区间的速度的场合。雷达测速技术利用雷达波的多普勒效应来实时测量车辆的瞬时速度,具有灵活性和广泛适用性。然而,雷达测速技术在计量准确性和多车辆测速能力方面存在一定局限性,并且容易受到外部干扰等影响。文章通过比较计量准确性、检测范围和适用环境、外部干扰和影响,以及多车辆测速能力等方面,全面评估了区间测速系统和雷达测速技术的优劣。此外,还探讨了两种技术的发展趋势,包括技术改进和创新,以及应用领域的拓展和需求变化。研究结果对于交通管理和安全控制提供了决策支持和技术参考,推动测速技术的进一步发展和应用。

列车双雷达测速算法优化

介绍了列车单雷达直接法及双雷达联合法测速原理。在分析雷达角度误差和多普勒频率误差对测速精度影响的基础上,提出一种基于径向基函数网络的双雷达测速方法。仿真分析结果证明,该方法在保留角度修正能力的同时,能有效提高测速精度。

管道物流系统测速定位数据融合矫正算法研究

地下物流运输体系被视为新一代智慧城市物流配送系统的重要载体,管廊内的货运车辆测速定位方法是该体系的关键技术之一。针对一类永磁悬浮管道物流系统的测速定位难题,设计了一种多普勒雷达与惯性传感器相结合的测速方法;另外,针对多普勒雷达测速数据失常问题,设计一种采用麻雀算法(SSA)和优化极限学习机(ELM)的组合分类模型(SSA-ELM),使用该模型对失常数据进行分类,并对失常数据采用对应的惯性传感器数据进行补偿与矫正。结果表明,SSA-ELM组合分类模型对多普勒雷达测速失常数据的分类正确率达99.69%,且通过补偿后速度积分得到的位移误差降至2.6%,有效提高管廊内车辆测速定位精度,为管道物流系统的安全运行提供可靠保障。

基于噪声抑制的斜井跑车识别技术研究与仿真

目前,煤矿斜井跑车防护措施以被动式阻车器拦截为主,随着煤矿运输装备智能化的发展,矿车在主动防撞预警方面的研究是提升煤矿斜井运输智能化程度和提高跑车防护水平的发展方向。现将无线传感器应用在矿车上进行防撞预警与故障识别,传感器获得的数据通过基站传送到控制中心,获取矿车运行状态的准确信息,自动检测机车是否有失速、超速等情况的发生;研究了采用PLC判断出机车距离前方挡板的距离,然后将距离信息根据事先设定好的防撞预警策略进行分析和判断后,快速地将判断结果传递给绞车司机,提前将危险遏制,保证煤矿运输过程中的安全;仿真测试了基于雷达测速噪声抑制的跑车识别算法,3个目标回波的信噪比不小于20dB,仿真结果证明,雷达测速器选用的滤波算法能够满足测速要求,基对于提前预判跑车现象、提升煤矿斜井安全水平具有重要意义。

非接触式雷达测速系统在线流量比测率定分析

现代化水文监测对于实时雨水情况监测及预警,保障城市防汛减灾应急处理有基础性支撑作用。以沙田水文站水文监测为背景,建立由RG30-T探头雷达测速仪、CR数据采集系统组成的在线非接触式雷达流量监测系统。为检验雷达测速仪的测验精度,现进行率定分析,进而建立并合理校验代表流速~断面平均流速、水位~流量关系的关系。进一步提高了中小河流的水情预警预报能力,为今后沙田河流域精确防汛预报鉴定了基础。

基于SCADE的多传感器列车测速定位系统模型设计

目前的列车测速定位技术有多种,但每一种定位技术都无法在特定场景下完全满足列车定位要求。文章通过分析现有列车测速定位技术的优缺点,提出了一种基于多传感器信息融合的测速定位系统模型。该系统模型以光电传感器、多普勒雷达、加速度度计及应答器为基础,通过对多信息源进行优化融合,可以有效解决列车空转、轮滑时定位误差大的问题,具有高精度和高可靠性等优点。同时,采用安全性软件开发工具SCADE对系统模型进行建模,并利用SCADE的模型检测工具Design Verifier对模型进行形式化验证,结果表明,该系统模型的安全性满足标准IEEE 1474.1中列车定位误差不能超过10 m的要求;基于SCADE Test的仿真测试结果表明,在列车正常、空转及轮滑状态下测速定位精度明显优于车载LKJ系统的。

利用多普勒激光雷达实现距离和速度同步测量

针对车载激光雷达不能同步测量道路目标距离和速度的问题,提出使用伪随机码调制发射光源的幅度,通过计算反射回波与调制码的相关函数测量道路目标的距离,同时计算反射回波与本地信号的差频测量目标的速度。首先,给出车载激光雷达框图并讨论伪随机码调制激光雷达用于同步测距测速所固有的问题;然后,提出一种非等间隔采样信号频谱分析方法分析差频;最后,仿真验证这种频谱分析方法应用于激光雷达测距测速系统的可行性。结果表明,在不改变传统伪随机码调制激光雷达测距性能的基础上,该方法可以同步测量道路目标的速度,且最大可测量速度超过360 km/h。

基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在±1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。

基于FPGA的多普勒雷达测速系统设计

为了实现对车辆速度进行高实时性、高精度的测量,设计了一种基于FPGA的多普勒雷达测速系统。系统以Spartan6系列FPGA作为核心处理器,使用高精度ADC采集微波雷达模块输出的混频信号,将数据通过FPGA进行快速傅里叶变换(FFT)处理并利用Welch算法进行频谱分析,提取出运动车辆的多普勒频移,进而根据多普勒效应计算出被测车辆的运动速度。仿真和实验结果表明:系统工作稳定,具有较高的实时性,测量精度小于1 km/h。

一种光雷组合测量求取高精度弹丸切向速度方法

弹丸切向速度在弹道学领域内是一个重要的技术参数。为获取高精度切向速度参数,提出一种基于测速雷达和光学经纬仪合理布站优化组合测量与数学计算求取的方法,在利用高质量雷达径向速度测元和经纬仪角度测元的基础上,再辅以数学压噪的方法,能够求取高精度的弹丸切向速度参数。仿真计算结果表明,该方法具有弹丸切向速度求取精度高、计算效率好和工程应用简洁的显著特点。

基于视频技术的地点车速测定新方法

基于MPEG视频压缩技术的基本原理,提出了一种地点车速测定的新方法。该方法克服了雷达测速对测速角度要求苛刻、干扰正常行车而导致测量误差大的问题。借助普通的VTR录像机拍摄行车录像,应用视频处理软件VirtualDub,人工判读获取车辆接触两固定检测线的时间间隔,即可近似计算获得地点车速。实际应用中可通过调整两检测线的间距,来满足测速精度的要求。笔者还通过现场行车实验采集车速数据,进行了视频测速法与雷达测速法测速精度对比分析。

交通雷达测速仪误差分析与改进

交通雷达测速仪在交通监控与管制中起着越来越重要的作用 ,特别是在道路交通巡逻、检查以及车流量统计和速度的检测方面得到广泛应用。然而雷达测速仪普遍存在的问题如测试精度不高 ,作用距离有限等限制了它的进一步推广应用 ,这里针对交通雷达测速仪的工作原理及测试方法进行了深入分析 ,并提出了有效的改善其性能的方法。

侧装机动车雷达测速仪天线计量关键技术指标研究

在介绍了侧装机动车雷达测速仪基本工作原理的基础上，分析了侧装雷达测速仪在实际工作中存在现场测速误差的原因，研究了满足现场测速误差要求的天线计量关键技术指标：水平主瓣宽度不超过6°，通过2款侧装雷达测速仪在真实交通情况下的现场试验结果，验证了满足天线水平主瓣宽度不超过6°的侧装雷达测速仪在实际工作中的测量结果更为准确可靠，其现场测速误差能够满足我国相关技术法规的要求。

高精度景象匹配下的高速SAR平台定位和测速

针对目前惯导精度较低,不能精确地对高速SAR平台进行定位的问题,提出了一种基于数字地图高精度配准后再对高速SAR平台进行定位的方法。该方法通过得到SAR图像中所匹配点目标的位置信息来确定高速SAR平台的瞬时位置,将提高高速SAR平台的定位精度,其定位精度可在2-3 m之内。同时,还利用回波数据的多普勒信息对高速SAR平台瞬时测速的可行性进行了分析。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性。

低速智能农业车辆多分辨率自适应测速系统设计

根据智能化农业车辆低速工作的特点,采用CAN总线通信技术和多线程技术,设计并实现了基于脉冲式多普勒雷达的智能测速系统。通过速度分级和可变滑窗灰色预测,为系统建立了多分辨率自适应机制,在保证测量精度的同时降低其对系统资源的消耗。试验表明:启动分辨率自适应机制后,车辆速度为0.2 m/s时,测量平均误差为1.45%,分辨率发生器工作频率降低76.7%;车辆速度为0.8 m/s时,测量平均误差降低到0.61%,分辨率发生器工作频率降低90.0%。变速运动过程中,能够获得9.6 Hz的稳定输出频率,同时大幅降低分辨率发生器工作频率。

毫米波汽车防撞雷达波形设计

为了增强汽车行驶的安全性,国外自20世纪60年代已经开始研制汽车雷达;它没能像其它汽车电子产品一样得到广泛应用,除了成本等方面的因素,最主要问题是在应用中遇到的频繁的虚警,这是由汽车运行的环境复杂造成的;从国际研究来看,采用具有良好性能的雷达信号是解决这个问题的主流方法;文章分析了频率键控雷达信号测距的原理以及在实际应用中的不足,分析了线性调频连续波的测距、测速原理,以及在多目标探测时的缺点;文章最后提出了在多目标环境下,为准确探测前方目标,减少路面、防护栏或旁车道车辆所造成的干扰,设计了三角波加入恒频连续波,以及变周期三角波雷达信号,应用于多目标识别。

基于DSP的雷达测速数据处理与通信系统

针对中国金属矿山斜井人车的测速问题,主要介绍了DSP芯片TMS320VC5402的特性。利用现代谱估计的算法,在DSP芯片中对检测车辆雷达运动产生的多普勒频率进行频谱分析。文中给出系统硬件、软件设计结构和原理图,改善了原有光电测速精度,提高了系统工作稳定性和可靠性。整个装置体积小、质量轻,可实现便携式测量。

基于光纤激光器的相干多普勒激光雷达

介绍了一种基于掺铒光纤激光器的相干测速激光雷达,该雷达具有成本低、可靠性高和结构新颖的特点。雷达系统的光路完全采用通信用光纤器件构成,单模光纤耦合器用作分光器和混频器,偏振无关的光纤环形器用作光学天线收发开关,所有光路器件采用单模光纤连接。雷达系统采用频谱分析法进行鉴频获取中频信号的中心频率。研制了原理样机并进行测速试验,系统可以探测的最小速度小于0.4 mm/s,测速精度优于0.1%,输出非线性度小于70×10^(-6)。