韓吉辰
“射門!”綠茵場上足球比賽激烈進(jìn)行。運(yùn)動員抬腳射門,“中了!中了!關(guān)鍵的一球,足球以128km/h的速度,像飛火流星一樣。射進(jìn)對方大門!”解說員聲音嘶啞激動地呼喊。全場觀眾站起來振臂歡呼!那么。解說員是怎么知道小小足球的高速度的呢?這個數(shù)值準(zhǔn)確嗎?原來這是現(xiàn)代體育利用了新科技。使用了現(xiàn)代測速儀器——測速槍。它的正式名稱叫多普勒測速雷達(dá)。
多普勒測速雷達(dá)的結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代小汽車可以開得很快??墒菫榱吮WC安全。在某些路段上。交通警察要對車速進(jìn)行限制。在汽車快速行進(jìn)時。交通警察是怎樣知道它們行駛的速度呢?這就是文章開頭說到的使用了現(xiàn)代測速儀器測速槍。
多普勒測速雷達(dá)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。主要由電磁波發(fā)射器、電磁波接收器、微型電腦以及數(shù)碼顯示器(打印機(jī))組成,當(dāng)然還需要穩(wěn)定的電源設(shè)備,它也有槍筒、手柄、扳機(jī)和電源等部件。有一種袖珍測速槍??赐庑蜆O像一支手槍,可以非常方便地用手拿著。操作簡單,瞄準(zhǔn)運(yùn)動對象一扣扳機(jī)。顯示器屏幕立即顯示運(yùn)動對象的運(yùn)動速度。
多普勒測速雷達(dá)的簡單原理
雷達(dá)測速槍工作時,槍口指向汽車并發(fā)射一束電磁波,再由汽車反射回來。由同一個天線接收,這時如果汽車停止不動。那么發(fā)射和接收的電磁波數(shù)量相等;當(dāng)汽車駛向測速槍時。由于電磁波受到駛近汽車“壓縮”的緣故。測速槍的天線接收的電磁波波數(shù)比發(fā)射的要密一些。而且汽車駛近的速度越快,返回天線的電磁波也越密。這就是多普勒效應(yīng)。雷達(dá)測速槍就是利用多普勒效應(yīng)。根據(jù)反射波來探測被測物體速度的。
在用雷達(dá)測速槍探測被測物體的速度時,最佳的測速方式是瞄準(zhǔn)具有高反射性的地方,例如車頭燈、車牌或較平的部位,當(dāng)按下測速鈕后。雷達(dá)測速槍將連續(xù)發(fā)射出獨(dú)立的電磁波脈沖。在0.3s的時間里獲得被反射回的電磁脈沖。并計算出被測物體的速度與距離。在目標(biāo)范圍內(nèi),雷達(dá)測速槍能準(zhǔn)確地鎖定任何車輛,有效測速距離為800m,誤差為±1km/h。完全可以滿足對交通違章查處的要求。
在足球比賽中。當(dāng)按下測速槍的測速鈕后。測速槍將自動鎖定運(yùn)動的足球,并連續(xù)發(fā)射出獨(dú)立的電磁波脈沖。在0.3s的時間里獲得反射波。它的內(nèi)部微型電腦能快速地計算出球速與距離。測速槍還可以用于籃球、排球、乒乓球和網(wǎng)球等運(yùn)動速度的測量。
雷達(dá)測速槍根據(jù)安置方式可以分為“固定式”和“流動式”兩種。在交通路口或立交橋上。安置的是固定式測速槍。在川流不息的汽車行列中?!奥斆鞯摹崩走_(dá)測速槍可以自動識別哪輛車是超速的。測量數(shù)值也比較準(zhǔn)確。而安裝在交通巡邏車上的測速槍。則是在運(yùn)動中實(shí)現(xiàn)檢測車速。是“流動電子警察”非常重要的組成部分。由于交通巡邏車自身就有一定的速度。因此測量別的車輛速度時需要進(jìn)行校正,在使用時,測速儀器可以自動進(jìn)行。
雷達(dá)測速槍用途非常廣泛。這種智能系統(tǒng)不管是在白天、夜晚,還是在各種惡劣天氣條件下。都能正常工作。準(zhǔn)確無誤,甚至當(dāng)車流量很大,同時出現(xiàn)多輛超速行駛的汽車時,智能系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)對多輛超速行駛汽車的跟蹤并拍攝數(shù)張照片。雷達(dá)測速槍自帶的儲存系統(tǒng)還可以記錄時間、地點(diǎn)、違章超速車輛牌照號碼、行駛速度等一系列信息。這樣的處罰是“鐵證如山”??梢员苊夂芏嗖槐匾拿?。
多普勒測速雷達(dá)朝向公路??梢詼y量車速。如果指向天空。就可以測飛機(jī)和云層的高度、飛機(jī)的運(yùn)動速度。當(dāng)然,要測幾十千米外,甚至上百千米外的飛機(jī)和云層。這些微波束再反射回來。已經(jīng)極其微弱了。要想把它接收到,分辨清并計算出來,就很困難了,需要復(fù)雜的精密電子放大設(shè)備。這就需要建立一個龐大的靈敏的多普勒測速雷達(dá)網(wǎng)。
責(zé)任編輯 林洋