裝甲車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)一

近年來，裝甲車輛在日常訓(xùn)練過程中，惡性事故時有發(fā)生，給部隊(duì)的人員生命及裝備安全帶來極大的損失。裝甲車輛在行駛中通常采用閉倉駕駛，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)練安全問題，本文提出開發(fā)研究一種能實(shí)時獲取車輛位置信息并及時提醒駕駛員或者系統(tǒng)自動采取措施以避免出現(xiàn)危險情況的裝甲車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的研究開發(fā)具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

　　常用車載距離探測技術(shù)簡介

　　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。每一種距離探測技術(shù)都有其適用的場合。

　　（1）超聲波傳感器

　　超聲波是頻率在20KHz以上，人耳感覺不到的聲波。與可聞聲相比，它的特點(diǎn)是頻率高，波長短，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（40KHz~80KHz）來激勵。測量發(fā)射一個超聲波脈沖至接收到反射信號所用的時間間隔，可以簡單地估計(jì)出被測物體的距離。

　　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）的反射信號很弱而無法探測。另一個缺點(diǎn)是聲波在空氣中的傳播時間隨溫度變化，因此，超聲波傳感器用于溫度范圍較大的場合時，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。故超聲波傳感器一般應(yīng)用在較短距離測量上，最佳距離為4米到5米。

　?。?）無源紅外線式傳感器

　　無源紅外線式傳感器是基于測量傳感器附近物體所發(fā)射的熱能來實(shí)現(xiàn)測距的。與超聲波距離傳感器相同，無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)時間過長，使駕駛員得到的提前報警常常不足以躲避碰撞，這就限制了其在車輛碰撞報警系統(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量。激光雷達(dá)量程大、方向性強(qiáng)且響應(yīng)時間快，但成本高、易受外界環(huán)境（如能見度低、傳感器表面有泥土）的影響。同時，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）。比較反射信號與發(fā)射信號，可得到與被測距離成比例的頻率差。利用返回信號的多普勒偏轉(zhuǎn)還能確定被測物體的相對速度。

　　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較高。另外，用電子學(xué)方法對相對窄的、探測距離大的波束進(jìn)行掃描能得到更大的測程和波束寬度，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