文摘

超速驾驶是交通事故的主要原因之一。雷达测速仪是广泛用于捕获监视道路超速违规行为,这可以有效地减少交通事故的概率,保护人民生命和财产安全在最大的程度上。作为一种新型的雷达测速仪,多目标雷达测速仪(MTRV)可以监测的速度超过了两辆车在同一时间。然而,MTRV验证方法和设备的性能需要研究。为了解决这个问题MTRV性能验证,验证设备基于回波信号仿真技术开发。MTRV不同性能的测量机理包括速度,距离,并首次引入角。然后,验证方法的基础上,提出了回波信号仿真技术。验证设备可以接收MTRV和处理信号的发射信号回波模拟技术,包括目标的一代,多普勒频移,时间延迟,和天使控制、模拟和目标与名义速度,距离和角度值。处理过的回波信号与模拟MTRV名义参数值反映。接收到回波信号后,由MTRV处理,模拟速度的测量值,距离,和角为目标。 Comparing the measured values of the MTRV with the simulated nominal values of the verification device, the measurement error of MTRV is obtained. The verification device of MTRV is realized to verify the accuracy and reliability of the MTRV measurement results. The simulated velocity range of the verification device is up to (-300~300) km/h, and the simulated distance range of the verification device is up to (10~45) m when the simulated incident angle range was within the range of (-60~60)°. The simulation target generation for the two targets of the device is also verified. And the maximum permissible error (MPE) of the simulated velocity was ±0.05 km/h, the MPE of simulated distance is ±0.3 m, and the MPE of simulated angle is ±0.2°. Finally, the verification and uncertainty evaluation results of the MTRV sample validated the effectiveness and feasibility of the proposed verification method and the developed verification device of MTRV.

1。介绍

司机超速行驶造成的道路交通事故是全世界死亡的主要原因之一,而超速违反严格监控由公安交通管理部门。机动车测速计可以测量的实时速度,机动车辆在路上。各种类型的机动车测速仪(1)被广泛使用的当地交通管理部门处理超速违规行为。

根据不同的速度测量原理、机动车测速仪在中国使用可分为机动车雷达测速仪(2,3),机动车激光测速仪(4,5),机动车地面传感线圈测速仪(6]等。在上述三个测速仪,机动车雷达测速仪基于雷达多普勒效应具有成熟的技术,低价格,高全天候适应性和明确的可追溯性,已成为首选的速度测量设备中国公安交通管理部门。

在中国执法的雷达测速仪是打雷达测速仪(STRV)目前。在特定的道路交通管理工作的过程中,STRV是会同捕捉相机工作。当车辆出现STRV测量范围内的同时,一个超速行驶的车辆检测,STRV和触发相机获取关于汽车的图片。然而,在捕获的图像有无关的车辆,所以很难确定准确的超速的车辆。这是容易导致multicapture,交通警察不能准确地识别使用STRV收集证据时超速的车辆。的合法性和测量精度STRV由机动车驾驶人怀疑。这将减少交通执法部门的管理效率和容易导致交通执法纠纷。

自机动车雷达测速仪是一个重要的法律测量仪器涉及安全的司机在路上和人民生命和财产的安全,必须在各个国家强制规定,机动车雷达测速仪用于执法必须经法定计量部门提前。也是中国国家强制检定测量仪。那里,机动车雷达测速仪在实验室每年需要校准,确保准确性和可靠性。出于这个原因,各国家计量机构进行了大量的研究对雷达速度表的测量和测试方法和测量的关键技术。

组织国际de Metrologie Legale (OIML)雷达测速仪颁布国际推荐R91 [7)早在1990年,有限的重要性能参数如速度测量范围、测量速度测量误差和测量天线雷达测速仪的性能指标。的报道Bundesanstalt (PTB)在德国发达国家标准为机动车速度计测试设备,并负责各种速度表的类型识别,OIML证书测试工作,与国际合作研究与交流等。联邦计量研究所(搜索)也使用自主研发的发动机测量设备模式评价和常规检测车辆的里程表。

在1980年代,中国开始研究的计量部门雷达测速仪的验证方法和技术。然而,雷达测速仪技术的不断进步和新产品的出现的雷达测速仪,原验证测量方法和技术的雷达测速仪可以不再满足当前形势的需要。

GB / T 21255 - 2019“机动车速度探测器”(12020年7月1日中国)上实现。它规定的微波传输频率雷达测速仪可以用于x波段(8到12 GHz), k波段(18 - 26.5 GHz),和ka波段(26.5 - 40 GHz)。多目标测速仪(MTV)是第一个定义为测速仪测量两个或两个以上的机动车的运行速度在同一时间。此外,定义测量性能规范的具体要求,如微波发射频率的最大允许误差,速度检测范围,模拟速度测量误差。

多目标雷达测速仪(MTRV)是其中之一;机动车的速度值应该被标在相应的测量目标MTRV测量区域的图像。不同于STRV MTRV更能判断车辆目标,交通警察收集证据的准确性和效率得到有效改善。然而,由于不同的工作原理和应用程序,验证设备的STRV MTRV不再适用。GB / T 21255 - 2019的测量提供了具体规范MTRV的性能。在下一步中,迫在眉睫的是提供检测方法和计划和开发测量设备。

2。相关工作

目前,雷达测速仪的验证方法在中国形成了一个方案结合实验室模拟验证技术与实际道路验证技术。实验室仿真验证技术来模拟汽车的速度值通过验证设备的机动车雷达测速仪在实验室和验证测量性能的雷达测速仪在理想环境下,如速度测量范围、测量误差的模拟速度,微波发射频率和特征索引。然而,实际的道路验证技术更为复杂。首先,必须密切监测装备了雷达测速仪的道路。其次,我们使用测试车辆配备了一个精确的速度计驱动的速度测量区域雷达测速仪。测试车辆被雷达测速仪获得速度。最后,雷达测速仪的速度测量误差在实际道路可以通过比较获得的速度测量值的雷达测速仪测试车辆的速度值。

与实验室检验方法相比,实际的道路验证方法大大地受到天气和路况的影响。有一些领域的新成果的验证方法MTRV测量性能规范。

Felguera-Martin et al。3]提出了ka波段线性调频连续波(LFMCW)雷达干涉测量的方法,可同时测量多个车辆的速度和距离。然而,雷达监控系统需要验证在实际多车道的道路,这是极大地受到环境因素的影响。Lim et al。8)提出了一个24.1 GHz雷达道路监控系统基于概率数据关联过滤器(针对PDAF),它可以估计车辆300米以内的距离和角度实时四条车道。这个系统还需要验证在实际的道路。杜et al。9)开发了一种固定的标准仪器领域的测试车辆测速设备根据实际流量,提供标准的速度值在五个不同位置同时在三个车道。速度值衡量雷达测速仪是与标准速度值来获取速度测量误差。然而,这些测速仪验证设备需要被测试领域,极大地影响了交通条件、环境、安装条件等,和检测时间也难以保证。此外,由于传统的雷达测速仪检定设备(例如,声音叉(10和打仿真验证设备11])只能模拟单个目标,这些都不是适用于多目标雷达测速仪的验证。

到目前为止,已广泛应用在雷达目标模拟器验证雷达传感器在实验室环境中,但多目标雷达测速仪检定装置的研究仍然是罕见的。杜et al。12)提出了一个火车速度标定方法基于多普勒频移信号模拟和设计了一个24 GHz LFMCW雷达目标仿真系统实现双通道多普勒速度校准传感器在火车上。徐et al。13)建立了运动学参数标定装置基于虚拟仪器技术的汽车毫米波雷达24 GHz的速度和距离性能评价和77 GHz毫米波雷达传感器。窦等。14)建立了一个76 ~ 81 GHz多目标雷达模拟器,可以实现目标的参数测试的速度,距离,车载雷达的角。不幸的是,它不适合测试24 GHz交通雷达速度。王(15开发了雷达测速仪检定设备,可以同时满足模拟和现场验证的需求,但它是不适合多目标雷达测速仪检定。SAPSAN-4雷达测速仪检定装置由奥利瓦公司开发俄罗斯可以模拟方向,速度,和距离的目标,但是它很贵。

虽然车载雷达目标模拟器可以模拟多个目标,车载雷达和交通雷达在不同的频段,它不适合MTRV的验证在实验室环境。没有适用的验证设备验证的测量性能MTRV包括速度测量和模拟速度测量误差的范围。为MTRV仿真验证的问题迫切需要解决。

有必要生成目标MTRV验证设备设备模拟更真实的交通场景。通过模拟的速度、距离和角度的多个机动车通过MTRV验证设备,车辆识别的准确性、速度测量、距离测量、和其他表演MTRV可以验证。它提供了计量保障超速违反交通管理部门的监督和提供测试技术支持雷达测速仪产业。

3所示。多目标雷达测速仪测量机制

调频连续波(FMCW)是一种广泛使用的雷达波形,可以测量距离和速度,以及它的主要优点是低设备成本(16]。FMCW雷达传输调频连续波信号,和目标的距离和速度信息可以通过快速傅里叶变换(FFT)提取了信号的雷达回波(17]。GB / T 21255 - 2019规定的微波传输频率雷达测速仪可以用于x波段(8 GHz 12 GHz), k波段(18 GHz 26.5 GHz),和ka波段(26.5 GHz 40 GHz)。在不同的频段,24 GHz乐队是一个交通、工业、科学和医疗(ISM)无线电乐队,这是一种通常用于汽车雷达系统的频带(8]。它主要用于短程测量,其中包括车辆的位置信息,周边环境遥感的车辆,和盲点检测(18]。因此,使用的频带大多数雷达测速仪是中国24 GHz。

速度和距离测量的多目标雷达测速仪是基于多普勒效应原理和飞行时间的原则(TOF) [19]。MTRV速度测量的原理图的工作原理如图1。MTRV通常是放置在路边的一个固定的角度。雷达天线波束指向路面在一个固定的和已知的角度 ,和被定义为触发角,表示测量车辆运动方向之间的夹角和方向MTRV到目标车辆在触发点。根据弦定理,径向速度之间的关系目标相对于雷达测速仪和机动车辆的实际运行速度如下: 在哪里目标车辆的径向速度,目标车辆的实际运行速度,之间的夹角表示目标机动车辆的行驶方向和法线方向的传播MTRV的信号。

雷达信号的目标车辆辐射光束在一定速度MTRV的发射天线,并从目标反射后的回波信号接收车辆MTRV的接收天线,然后处理接收到的信号与发射信号混合测量目标车辆的速度和位置。根据多普勒效应(11,20.),频率发射信号和接收到的一个叫做多普勒频移,可以表示为 在哪里多普勒频移,电磁波在真空中传播速度,MTRV的名义发出的信号频率,是MTRV接收到的回波信号频率。根据方程(1)和(2),目标车辆的速度测量值是

测量精度的目标车辆速度是由多普勒频移的计算 ,传输频率的稳定性 ,和准确性的触发角 。

MTRV距离测量是基于TOF的原理,如图2。MTRV传输雷达信号的时间 ,然后目标车辆收到了MTRV的信号传输和反射回波信号,最后,MTRV收到的回波信号 。它有一个时间延迟和 ,这是由于MTRV之间的距离和目标车辆。打信号可以通过混合回声信号和传输信号,频率节奏和时间延迟的回波信号符合下列要求: 在哪里是时候MTRV传输雷达信号,是时候MTRV接收回波信号,之间的延迟时间是和 , 是扫描信号的带宽,的扫描周期信号,是MTRV之间的距离和目标车辆,然后呢频率变化引起的目标距离。

根据方程(4)和(5),在测量传输信号之间的延迟时间和接收到的回波信号,目标车辆的距离可以计算如下:

有一个夹角回波信号与雷达天线阵的正常方向目标的位置不在同一轴线法线方向的雷达天线阵列。角度测量MTRV通常是由多个接收天线的干扰原理实现(21]。阵列天线是雷达系统中使用的最常见的天线形式。如图3,包括雷达可以探测到角通过测量相位差相邻元素之间的天线阵,角和相位差符合下列要求: 在哪里代表的波长传输信号是天线阵的相邻元素的范围。

4所示。验证方法和设备的发展

以确保MTRV测量结果的准确性和可靠性,MTRV必须每年验证或校准实验室和现场检查和测试它的速度测量性能。本文模拟验证方法提出了基于回波仿真技术验证MTRV的测量性能。

如图4MTRV发出的雷达信号是基于回波仿真的原理。当雷达信号的天线接收验证设备,雷达回波信号处理信号处理模块(目标生成、多普勒信号转变,时间延迟,功率衰减器,等等)。因此,多目标模拟信号生成速度和距离信息。旋转摆臂通过预设目标角信号角度信息。最后,回波信号与模拟名义MTRV接收到的参数值。

MTRV可以测量两个以上机动车的运行速度,和信息的两个目标机动车辆包括速度、距离和角度,通过MTRV模拟验证设备。因此,测量性能(速度、距离和角度)MTRV可以验证的验证设备。

4.1。雷达信号处理模块

雷达信号处理模块主要包括上/下变频器、延时模块、多普勒频率调制和功率衰减器。MTRV收到传输射频(RF)信号高频率和难以调整和处理信号。有必要把信号频率转换成中频(IF)信号可以正常处理的多普勒频率调制。下变频器的组成如图5和本地振荡器(LO)信号MTRV验证的设备和接收到的射频信号MTRV。因此,如果信号接收信号转换的成功产生的变频器和命名 。

如图6,如果信号由变频器在延迟输入模块。首先,雷达信号是由光电转换处理,光纤延迟,和光电转换。其次,改变雷达信号的振幅衰减器。最后,DDS技术用于雷达信号的多普勒频率的转变。在这一点上,传输信号 ,并进行多普勒频移参数的时间延迟和权力振幅。最后,如图7,传输信号混合着瞧吗通过变频器来生成一个发射信号高频率和送到MTRV天线。雷达信号处理模块的物理图如图8。

4.2。角控制模块

实现角度控制模块通过旋转摆臂,主要由摆臂和转台控制器,如图9。转盘是角的中心控制器,发送和接收天线的两个目标是安装在摆臂的末端。根据模拟系统软件设定的目标角度信息,两个步进电机控制的表来完成双摆臂的转动,实现这两个目标雷达信号的发射角度调整。

4.3。技术参数和验证过程

MTRV验证设备的主要技术参数如表所示1。验证设备可以生成两个模拟车辆的目标。MTRV验证设备的实现来验证MTRV测量结果的准确性和可靠性。验证设备的模拟速度范围(-300 ~ 300)公里/小时。验证设备的模拟距离范围(10 ~ 45)米模拟入射角范围时(-60 ~ 60°)的范围内。

为了实现更好的人际互动性能,MTRV验证设备配有软件测试系统。该软件包括测试系统参数和雷达目标模拟参数,验证过程如图10。系统参数设置部分主要包括中心频率,黑暗的房间里距离和天线增益。目标仿真参数设置部分主要包括仿真目标距离模式,距离,和速度。

5。仿真实验和结果

发达MTRV验证方法通过验证来验证设备,一套高精度测量仪器(包括信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪)是用于验证仿真精度包括速度、距离和角度。自模拟速度和距离精度是由多普勒频移的准确性决定的频率和回波延迟时间生成的目标模拟器,模拟角精度是由摆臂的准确性决定角控制器,和模拟目标的性能评价参数是考虑在验证设备通过测量多普勒频移频率对应的模拟速度值,相对应的回波延迟时间距离值,模拟和实际的角度摆臂对应于模拟的角度值。

5.1。速度模拟试验

模拟速度测试可以被评估的多普勒频移频率误差。首先,信号发生器是用来生成标准的射频信号,和中心频率是24.125 GHz和通过软件10米的距离。其次,仿真速度设定的控制软件,根据方程(理论计算频移3)。相同的射频信号通过功率分配器分成两个渠道:一个是频谱分析仪的连接通道1,另一个是连接通道2的频谱分析仪通过验证设备。多普勒频移是通过测量接收到的信号的频率差异两个通道之间的信号,计算和模拟的速度值。

速度模拟测试结果如表所示2,验证仿真目标速度范围(-300 ~ 300)km / h。最大允许误差(MPE)速度的模拟表达的绝对误差。迈普的仿真速度的两个目标是±0.05公里/小时,如图11,可以满足实验室需求的仿真验证。

5.2。距离模拟试验

距离的模拟是通过实际的时间延迟,可以实现矢量网络分析仪的测量。首先,中心频率设置为24.125 GHz和速度设置为0公里/小时。并设置仿真距离(包括测试的物理距离1米)通过MTRV验证设备软件。

标准的射频信号发生器产生的信号,和标准的射频信号分为两个信号通过功率分配器。一个信号是直接连接到矢量网络分析仪通道1作为传输信号。其他信号用作接收信号,这是连接到矢量网络分析仪通道2后的光纤延迟处理验证设备。通道1的信号之间的时间延迟和2通道信号可以通过矢量网络分析仪,测量和仿真距离可以按照下列公式计算: 。

测量结果如表所示3。验证设备的模拟目标距离范围是10 ~ 45米,满足MTRV的探测距离范围。仿真测试目标距离误差如图12,MPE的两个目标是±0.3米,可满足实验室模拟的要求。

5.3。角模拟试验

模拟测试的角度实现了激光跟踪器。首先,摆臂角度设定的软件措施摆臂的旋转角和验证目标角仿真性能。

测试结果如表所示4。验证设备的模拟目标角范围(-60 ~ 60°,满足MTRV的探测距离范围。目标角测试误差结果如图13,MPE的两个目标是±0.2°,可满足实验室需求的仿真验证。

根据仿真测试结果部分5。1,5。2,5。3迈普的模拟速度是±0.05 km / h,模拟的迈普距离±0.3米,和模拟的迈普角是±0.2°。仿真目标生成两个目标设备的验证。这表明模拟回波信号与速度、距离和角度信息具有很高的精度。

6。验证结果和不确定性评估

验证提出的仿真验证方法的有效性和可行性基于回波模拟技术,选择一个典型的多目标雷达测速仪发达MTRV验证来验证设备评估其技术性能在这一节中。典型的示例是由Hikvision iDS-TDI900-A制造的。

6.1。验证结果

示例iDS-TDI900-A的中心频率为24.125 GHz。根据JJG 528 - 2015“移动雷达车速测量设备”和JJG 771 - 2010”测试设备车辆速度雷达测量米,”实验室的环境要求,温度范围内(15 ~ 25)°C,湿度小于85% RH。此外,距离、速度和角度的样品可以测量24 GHz频段没有机械振动和电磁干扰。为了避免信号干扰,确保测量数据的准确性,验证测试需要进行微波消声室。在测试中,样品放置在转盘工具平台,和激光瞄准器用于确保样品和天线相同的法线方向。

但是。速度验证结果

在速度验证,模拟速度点设置为几种典型值从20.0公里到180.0公里/小时通过控制软件MTRV验证设备和每个速度点10次测量,分别。

样品的数值验证结果在不同的模拟速度点如表所示5。然后,十独立速度测量值的平均值作为测量值的模拟速度计算模拟速度测量误差和标准差。从表可以看出5速度范围内,最大限度的模拟目标1和目标2的速度测量误差在上述模拟速度点0.46公里/小时和0.51 km / h,分别满足速度测量要求。

6.1.2。距离验证结果

验证方法是类似的距离速度,六个典型的距离值从15.0米到45.0米设置MTRV验证装置,通过控制软件分别和每一个测量的距离点10倍。

样品的数值验证结果在不同模拟点距离如表所示6。十个独立的距离测量值的平均值为测量值的模拟距离计算模拟距离测量误差和标准差。如表所示6模拟,最大距离测量误差的两个目标在上述模拟点的距离是1.1米和1.0米,分别满足距离测量的要求。

6.1.3。角度验证结果

从-30°的角度验证点设置到30°的步骤10°,10次,每个角点测量,分别。样品的数值验证结果在不同模拟角点和平均十个独立的角度测量值表中列出7。从表可以看出7最大模拟角度测量误差的两个目标在上述模拟-0.5°角点和-0.7°。

6.1.4。多目标分辨验证结果

基于上面的速度、距离和角度验证实验结果的两个目标,十个独立的测量值的重复性很好。为了验证的准确性的目标区分MTRV,四组的名义速度目标值范围内(20 ~ 180 km / h,距离(15 ~ 45),和角度(0 ~ 30)°MTRV验证两个目标设置的装置,测量值的组合是列在表中8。

如表所示8通过10组验证测试,模拟的两个目标名义参数值由MTRV正确区分。证明验证设备可以模拟两个目标信号。验证实验包括速度、距离、角度、多目标分辨验证仿真设备的技术性能和验证方法基于回声MTRV仿真技术是一种有效的验证方法。

6.2。不确定性评价

指的是国际标准的测量不确定度(22)和中国国家标准评价和测量不确定度表达23),验证结果的不确定性部分但是,6.1.2,6.1.3在本节评估。

6.2.1。速度不确定性评价

在不确定性评价速度校准,模拟速度测量误差的数学模型给出如下: 在哪里样本的测量速度值吗是模拟速度MTRV验证设备的价值。

在数学模型中,组件是相互独立的。根据方程(8),不确定性模型可以表示为 在哪里是标准的不确定性的速度测量误差 , 是标准的不确定性与测量值相关联的组件的模拟速度 , 标准不确定度分量与标称值相关的模拟速度 ,和和灵敏度系数,这等于

因此,标准的不确定性在方程(9)可以简化为 (一)标准不确定度分量的测量值的模拟速度

标准不确定度分量与模拟速度的测量值包括两个子组件和 。 是标准的不确定性与可重复性相关联的子组件速度测量结果在表吗5和标准偏差可以通过贝塞尔公式计算如下: 在哪里表示的名义价值模拟速度点,表示的测量值模拟速度点,表示十个独立的测量值的平均值模拟速度点,是重复测量的数量, 。

自十个独立的速度测量值的平均值作为模拟速度的测量值来计算模拟速度测量误差,算术平均值的标准偏差可以通过方程计算(12)和(13):

每个速度测量点有相同数量的重复测量;因此,标准的不确定性与速度相关的子组件测量重复性可以表示为综合样本的标准差,可以计算

因此,标准的不确定性与可重复性速度测量结果相关联的子组件对目标1和目标2可以通过方程计算(14)如下: 在哪里是标准的不确定性与速度测量分辨率相关联的子组件的示例MTRV, 0.1 km / h和估计的矩形分布,如表所示5,因此可以计算如下:

因为这两个子组件和是独立的,不相关的,标准不确定度分量可以计算的两个目标 (B)标准不确定度分量与标称值的模拟速度

标准不确定度分量与标称值的模拟速度依赖于模拟速度误差的检定装置。根据仿真速度测试的验证设备表中给出1迈普的模拟速度是±0.05 km / h和均匀分布的估计。然后,标准不确定度分量可以计算的两个目标 (C)的扩展不确定度速度的测量误差

不确定性分量与速度测量误差有关总结了在表9。根据方程的计算结果(17)和(18),标准的不确定性的两个目标可以通过方程计算(11):

的扩展不确定度速度的测量误差 ,那里的覆盖率是2,可以表示如下:

6.2.2。距离不确定性评价

距离的标准不确定度测量误差可以计算速度误差的不确定性评价方法中引入部分6.2.1。

不确定性评价的距离标定,模拟距离测量误差的数学模型给出如下: 在哪里样本的距离测量值吗是模拟距离MTRV验证设备的价值。

在数学模型中,组件是相互独立的。根据方程(21),不确定性模型可以表示为 在哪里是标准的不确定性的距离测量误差 ; 是测量值的标准不确定度分量与模拟的距离 ,其中包括两个子组件和 : 是标准的不确定性与可重复性相关联的子组件距离测量结果在表6,标准偏差计算方法是一样的由方程(12),(13)和(14);是标准的不确定性相关联的子组件的测距分辨率样本MTRV, 0.1米,估计的矩形分布,如表所示6计算方法是一样的由方程(16),相关的标准不确定度分量模拟名义距离这取决于模拟验证的距离误差。模拟的迈普距离±0.3米;它可以通过方程计算(18)类似。和和灵敏度系数,这等于

因此,标准的不确定性在方程(22)可以简化为

相关的标准不确定度分量距离测量误差总结了在表10,标准的不确定性对目标1和目标2可以通过方程计算(24):

的扩展不确定度距离的测量误差 ,那里的覆盖率是2,可以表示如下:

6.2.3。角不确定性评价

此外,标准的不确定性的角度测量误差也可以计算速度误差的不确定性评价方法中引入部分6.2.1。

模拟的角度测量误差的数学模型给出如下: 在哪里样本的测量角度值吗是模拟角MTRV验证设备的价值。

在数学模型中,组件是相互独立的。根据方程(27),不确定性模型可以表示为 在哪里是标准的不确定性的角度测量误差 ; 是测量值的标准不确定度分量与模拟的角度吗 ,其中包括两个子组件和 : 是标准的不确定性与可重复性相关联的子组件的角度测量结果在表吗7;是标准的不确定性与角度测量的分辨率样本MTRV相关联的子组件。相关的标准不确定度分量模拟名义角度验证设备的价值,模拟角的迈普±0.2°,它可以通过方程计算(18)类似。的和灵敏度系数,这等于

因此,标准的不确定性在方程(26)可以简化为

不确定性分量与速度测量误差有关总结了在表11。标准的不确定性对目标1和目标2可以通过方程计算(30.):

的扩展不确定度距离的测量误差 ,那里的覆盖率是2,可以表示如下:

根据上述评价部分6.2.1,6.2.2,6.2.3,样本的两个目标的扩展不确定度值如表所示12。速度验证结果,扩展不确定度的值的两个目标都是0.11 km / h,不到三分之一的模拟速度MTRV验证设备的关键部件。验证结果的距离,最大价值的两个目标的扩展不确定度为0.50米,不到三分之一的模拟距离MTRV验证设备的关键部件。角度验证结果,扩展不确定度两个目标的最大值为0.73°,还不到三分之一的模拟角MTRV验证设备的关键部件。因此,样品的验证结果是有效的和可靠的22,23]。

7所示。结论

验证设备的多目标雷达测速仪基于回波信号仿真技术开发。MTRV的测量机理与性能包括速度、距离和角度。然后,验证方法的基础上,提出了回波信号仿真技术。和验证提出方法的细节过程说明,和技术开发MTRV验证设备。通过回波信号仿真验证装置,给出了目标模拟名义值的速度,距离和角度。比较MTRV的测量值与模拟验证设备的标称值,获得MTRV的测量误差。MTRV验证设备的实现来验证测量结果的准确性和可靠性。验证设备的模拟速度范围(-300 ~ 300)公里/小时,模拟验证设备的距离范围是(10 ~ 45)米模拟入射角范围时(-60 ~ 60°)的范围内。和(MPE)的模拟速度的最大允许误差±0.05 km / h,模拟的迈普距离±0.3米,和模拟的迈普角是±0.2°。仿真目标生成两个目标设备的验证。 Finally, the verification and uncertainty evaluation results of MTRV sample validated the effectiveness and feasibility of the proposed verification method and the developed verification device of MTRV.

与大多数的研究,目前的研究的设计受到限制。自从MTRV性能验证包括多个目标的判断的准确性,有必要在微波消声室进行验证测试。因此,成本上升由于暗室来满足实验条件的建设。对未来的工作,我们将进行进一步的研究验证实验条件的改善来提高稳定性的模拟信号,实现在普通实验室条件下验证。此外,我们将为MTRV便携式验证研究,特别是在线验证MTRV安装时在路上。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究是由特殊的浙江省高水平人才支持计划(批准号2021 r52036),中国国家自然科学基金(批准号51875529),浙江的主要研发项目,中国(批准号2021 c01194和2022 c01050),浙江的“小鹰计划”培养项目市场监督管理局,中国(批准号CY2022339),浙江的基本公共福利研究项目,中国(批准号LGC22E050004)和浙江市场监督管理的项目,中国(批准号ZC2021A013)。