韩吉辰
“射门!”绿茵场上足球比赛激烈进行,运动员抬脚射门,“中了!中了!关键的一球,足球以128km/h的速度,像飞火流星一样,射进对方大门!”解说员声音嘶哑激动地呼喊,全场观众站起来振臂欢呼!那么,解说员是怎么知道小小足球的高速度呢?这个数值准确吗?原来这是现代体育利用了新科技,使用了现代测速仪器——测速枪,它的正式名称叫多普勒测速雷达。
多普勘测速雷达的结构
现代小汽车可以开得很快,可是为了保证安全,在某些路段上,交通警察要对车速进行限制,在汽车快速行进时,交通警察是怎样知道它们行驶的速度呢?这就是文章开头说到的使用了现代测速仪器测速枪,
多普勒测速雷达的结构比较复杂。主要由电磁波发射器、电磁波接收器、微型电脑以及数码显示器(打印机)组成,当然还需要稳定的电源设备。它也有枪筒、手柄、扳机和电源等部件,有一种袖珍测速枪,看外型极像一支手枪,可以非常方便地用手拿着,操作简单,瞄准运动对象一扣扳机,显示器屏幕立即显示运动对象的运动速度。
多蕾勒测速雷达的简单原理
雷达测速枪工作时,枪口指向汽车并发射一束电磁波,再由汽车反射回来,由同一个天线接收,这时如果汽车停止不动,那么发射和接收的电磁波数量相等;当汽车驶向测速枪时。由于电磁波受到驶近汽车“压缩”的缘故,测速枪的天线接收的电磁波波数比发射的要密一些,而且汽车驶近的速度越快,返回天线的电磁波也越密。这就是多普勒效应,雷达测速枪就是利用多普勒效应,根据反射波来探测被测物体速度的。
在用雷达测速枪探测被测物体的速度时,最佳的测速方式是瞄准具有高反射性的地方,例如车头灯、车牌或较平的部位,它的内部微型电脑能快速地计算出车速与距离,当按下测速钮后,雷达测速枪将连续发射出独立的电磁波脉冲,在0.3s的时间里获得并计算出被测物体的速度与距离,在目标的锁定范围,雷达测速枪能准确地锁定任何车辆,有效测速距离为800m,误差为±1km/h,完全可以满足对交通违章查处的要求。
在足球比赛中,当按下测速枪的测速钮后,测速枪将自动锁定运动的足球,并连续发射出独立的电磁波脉冲,在0.3s的时间里获得反射波,它的内部微型电脑能快速地计算出球速与距离,测速枪还可以用于篮球、排球、乒乓球和网球等运动速度的测量。
雷达测速枪根据安置方式可以分为“固定式”和“流动式”两种,在交通路口或立交桥头,安置的是固定式测速枪,在川流不息的汽车行列中,“聪明的”雷达测速枪可以自动识别哪辆车是超速的,测量数值也比较准确,而安装在交通巡逻车上的测速枪,则是在运动中实现检测车速,是“流动电子警察”非常重要的组成部分,由于交通巡逻车自身就有一定的速度,因此测量别的车辆速度时需要进行校正,在使用时。测速仪器可以自动进行。
多普勒测速雷达的广泛应用
多普勒测速雷达用途非常广泛,这种智能系统不管是在白天、夜晚,还是在各种恶劣天气条件下。都能正常工作,准确无误,甚至当车流量很大,同时出现多辆超速行驶汽车时。智能系统也能够实现对多辆超速行驶汽车跟踪并拍摄数张照片,雷达测速枪自带的储存系统还可以记录时间、地点、违章超速车辆牌照号码、行驶速度数值等一系列信息。这样的处罚是“铁证如山”,可以避免很多不必要的矛盾。
多普勒测速雷达朝向公路,可以测量车速:如果指向天空,就可以测飞机和云层的高度、飞机的运动速度,当然,要测几十千米外,甚至上百千米外的飞机和云层,这些微波束再反射回来,已经极其微弱了,要想把它接收到,分辨清并计算出来,就很困难了,需要复杂的精密电子放大设备,这就需要建立一个庞大的灵敏的多普勒测速雷达网。
责任编辑 蔡华杰