雷達 與 輔助駕駛

雷達

雷達是一種應用無線電來探測、測距等功能的電子裝置。雷達發射出電磁波後對目標進行照射，並且接受其反射波，通過電磁波的性質和一定計算來得到目標與發射點間的距離，甚至徑向速度、方位、高度等資訊。本文主要探討雷達的發展以及其基本原理。
雷達在第一次世界大戰期間，為防範空中飛機等金屬物體，英國軍方意在研究一種能探測空中金屬物體的技術，即雷達技術。第二次世界大戰期間，雷達技術已發展到能應對基本現代戰爭，如地對空、空對地、空對空、敵我識別功能技術。第二次世界大戰後，由於雷達應用的高潛力和多功能，單脈衝角度跟蹤、脈衝多普勒訊號處理、合成孔徑和脈衝壓縮的高解析度、結合敵我識別的組合系統、結合計算機的自動火控系統、地形迴避和地形跟隨、有源與無源的相位陣列、頻率捷變、多目標探測與跟蹤等新型雷達。隨著微電子領域的發展，雷達內涵和技術內容都在不斷地延伸，雷達的探測手段已經從單調一種探測方式發展到了運用紅外光、紫外光、鐳射與其他光學探測手段結合。

雷達與輔助駕駛

現如今，雷達導航多用於軍用，現有船用導航雷達、軍艦導航雷達、飛機導航雷達，民用雷達鮮少涉及導航。衛星導航現如今成為普遍的大眾化的民用導航系統。實際上，兩種導航功能細化不同，衛星導航適用於大範圍，相對靜止不變的導航，而雷達導航可以更好的應對突發情況，得到更加精確的資料，如距離、距離變化率、方位、高度等資訊。在日常生活中【1】全球衛星導航系統（GPS系統、北斗系統）確實能應對絕大多數情況，但其在小範圍、多變的環境中的效果並不如此如意。現如今，雷達確有應用於汽車輔助功能，如【2】倒車雷達。倒車雷達是汽車駐車或者倒車時的安全輔助裝置，它是運用簡單的超聲波感測器、控制器和顯示器組成，盡在泊車時起作用，此類小型雷達已經出現多年，並且在市場上普及度很高。而現如今已存在的導航雷達多用於軍用，比如【3】船用導航雷達，主要為了應對危險航行環境，如夜晚行駛、霧天行駛、通過窄水道和沿海航行，主要作用是防止撞擊。試想如果此類雷達應用於民用汽車，首先可以考慮通過訊號發射器，感測器，接收器和顯示器等設計車載輔助雷達

，由於雷達對於動態物體有較強的捕獲和分析能力，我們可以將附近靜止、行駛中的車輛或障礙物顯示在車載中央控制檯顯示屏上，駕駛人可以獲得車輛附近障礙或危險資訊，並在達到某一危險閾值時發出警報或語音提示，以此來減小事故發生率，和在路況不夠好的情況下提高安全性。值得一提的是，不同於行動通訊所運用的訊號頻率，由於毫米波雷達有很高的頻率，因此有較明顯的多普勒頻移現象，可以捕獲移動物體的速度。此外，我們還面臨許多問題，比如不同材料的物體對於發射器發射出的電磁波反應並不完全相同，利用此性質，我們甚至可以判斷物體型別材質，甚至猜測出是何種物體。其次，道路路況比海洋複雜得多，如何提升雷達效率和準確率以及提升其抗干擾能力是重點和難點。此設想可以將傳統汽車駕駛中的偵察範圍擴大，並且得到更精確，更全面的資訊資料，並且也可作為未來車輛自動駕駛普及的基礎。
先前存在的汽車輔助駕駛裝置，如傳統後視鏡，泊車雷達等其適用範圍多侷限於車身周圍，而很容易受到遮擋，所以其作用範圍有限。近年來，由於網際網路的飛速發展，許多領域對於網際網路的依賴也逐漸加深，試想如果能夠實現民用私人雷達聯網，可學習【4】氣象雷達聯網的經驗，將車載民用雷達聯網，甚至加入紅綠燈動態資訊，我們就可以獲得比傳統衛星地圖更加動態化的路況資訊，並根據此動態資訊及時做出更加精確有效的路徑規劃。私人車載民用雷達也可以兼併行車記錄儀的功能，並且每臺車在公安機關備份雷達資訊，也可根據雷達資訊快速鎖定目標，此功能可用於刑事追蹤監控等。【5】軍用雷達敵我識別系統也可用於未來的車輛自動駕駛系統，車輛內建雷達之間進行詢問與應答，以此來統籌協調路徑規劃，行駛先後順序等。利用此技術，可以做到汽車自動駕駛。未來，自動駕駛汽車必定會普及，如何提高安全效能、實現量產和控制成本是現如今最迫切的三個關鍵性問題。

[參考文獻]

【1】全球定位導航系統

【2】倒車雷達

【3】船用導航雷達

【4】氣象雷達聯網

【5】雷達敵我識別系統