关于机动车雷达测速仪检测的现状及测速误差分析

　　[摘 要]笔者针对国内外机动车雷达测速仪检测方法的现状展开简洁，并对检测过程中误差的主要来源进行了探究。
　　[关键词]机动车雷达测速仪；模拟检测；误差
　　中图分类号：S143 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0057-01
　　1 国内外机动车雷达测速仪检测的情况
　　现阶段总，国际法制计量组织（OIML）的R91和国际警察首长协会（IACP）办法的标准作为国际通行的机动车雷达测速仪检测方法。目前我国对机动车雷达测速仪的监测方法主要参考了国际通行标准，按照2015年JJG办法的固定式与移动式机动车雷达测速仪检定规程实施。模拟检测首先通过微波频率计数器对机动车雷达测速仪的微波发射频率误差展开鉴定，接着利用目标速度模拟装置产生理想的速度多普勒频率信号，借助于测试通道对机动车雷达测速仪的测速误差实施鉴定。最后，采取标准测速仪测量其他正常车辆的行驶速度，两相对比，也可以通过装有非接触式测速仪等标准测速仪的试验车反复几次经过雷达测速区域完成验证。JJG办法中规定，首次检定的速度点为限速值的50%、100%左右，对于每一个被检速度值进行至少2次检定；后续检定的速度点为限速值的100%，进行至少3次检定。
　　美国采取的检测方法建立在国际法制计量组织和国际警察首长协会定制的标准之上的。在平常的工作中，往往是由警察在测速前利用音叉对其进行检查，还需要定期由技术人员负责周检，确保其正常工作。模拟检测往往是通利用运动目标速度模拟装置，采取五轮仪或光电测速仪对安装好的雷达实施鉴定，测定范围在每小时30公里至340公里内算作合格。
　　2 目前检测方法面临的主要问题
　　从国内外采取的检测方法可知，各国对机动车雷达测速仪的模拟检测都是建立在OIML的国际标准上的，但该标准出台已经超过二十年了，而机动车的发展速度越来越快，加之当年提供的模拟检测方法知识考虑了机动车雷达测速仪在零角度、理想状态下的特殊情况，对于日常工作状态是难以说明的，可以说实际借鉴意义不大。笔者对我省新疆地区的警用机动车雷达测速仪的使用情况进行统计，结果表明在检测中刚出场的机动车雷达测速仪模拟检测基本全部合格，但投入使用后合格率堪堪过半，需要极大地调整才能真正发挥作用。所以现在所采取的的模拟检测方法亟待完善。
　　为了完善现阶段使用的检测方法存在的缺陷，各国都采取了不同努力，不过从结果来看，依旧存在不少问题。
　　2.1 检测效率不高
　　因为现阶段的模拟鉴定方法并不能彻底地对道路上的机动车雷达测速仪的计量性能进行完整的鉴定，往往要将其拆除带回实验室进行检测，确定其性能合格以后再重新装回道路现场。这就引发出一系列问题，首先是拆卸不易，工作量大，费时久，影响了交管部门对道路的监管，其次是拆卸前后难以确保其测速仪的角度维持不变，其计量性能是否一致也难以确保。
　　2.2 检测时的安全性难以确保
　　使用有着标准测速仪的车辆实施现场测速时，要求让车提速至一定较高速度后通过检测区域，因为检测的道路现场情况复杂，存在较多的未知因素，高速通过现场可能面临着未知的风险和意外。
　　2.3 检测时目标的同一性较为困难
　　利用现场测速标准装置实施检定时，因为现有技术的限制，标准装置和机动车雷达测速仪检测时同一对象的要求在实际操作中是很难达到的。在实际路面上，单个雷达的测速数据和抓拍照片是否为同一目标往往争论不休，要想确定两台测速仪的被测对象是否一致就更为困难，特别是在道路现场车辆较多的情况下，目标一致的目的就更难了。
　　2.4 无法实施全量程的监测
　　不管是利用标准速度车还是现场测速标准装置检测速度，在实际操作过程中都难以达到全量程检测的目的。这是因为试验车辆的速度是被限制在道路现场的安全速度以下的，其无法以量程上限的速度通过监测区域，完成检测，同时因为道路现场经过的车辆速度往往集中在某区域，是难以达到速度测量点均匀分布的效果的。
　　2.5 温度对检定工作的制约
　　我们许多的检定规程在确定检定环境条件时都很明确，比如JJG693-2011可燃气体报警器环境温度要求是：0°C到40°C；那么就给基层检定工作造成了困难，尤其是在我们新疆地区，冬季气候较为寒冷，气温长期在零度以下，企业使用计量器具是没有温度要求的，而且计量器具也必须满足企业实际使用要求，因此如何根据实际完成检定工作，比如在冬季不能满足规程要求而又必须进行现场检定的可燃气体报警器、衡器等，就成了一个问题，检定人员特别是基层的计量检定人员不能随意的偏离，对高效、及时地服务企业形成了制约。对此，笔者认为，可以在在检定规程制定过程中，切合实际，计量器具的使用大多是没有温度要求的，故针对计量器具对温度要求不敏感的，可以在制定规程市加大温度要求的区间宽度；另外，修订产品质量标准，对该产品提出相应要求，已满足其计量性能对温度变化的要求，确保其准确度。
　　3 机动车雷达测速仪使用过程中误差来源分析
　　机动车雷达测速仪是依据多普勒效应来完成测速工作的，测速仪按照多普勒频率的数值，计算出目标和雷达的相对速度，计算多普勒频率的公式为：
　　fd=2/c·K·f0·v
　　公式中fd为多普勒频率，单位为Hz；c为电磁波的传播速度，数值为0.299792458，单位为Gm/s；K为单位换算因子，K=10-3/3.6；f0为机动车雷达测速仪微波发射频率的标称值，单位为MHz；v为目标是渎职，单位为km/h。
　　该公式所得到的多普勒频率数值是理想状态下的，而在实际应用过程中，机动车雷达测速仪接收到的多普勒频率与理想情况有着较大区别，主要在于：首先，机动车雷达测速仪的微波发射频率一般是与标称频率不符的，不过因为标称频率难以准确测量，所以在实际操作中还是按照标称频率完成计算；其次，测速仪在使用时会和被测目标有一定夹角，我們称之为α，α是由雷达轴线和车辆运动方向共同决定，测速仪得到的速度实际上是被测目标速度的一个分量。第三，测速仪发射的微波并不是呈直线的，而是有着一定角度的波束，测速仪和被测目标运动方向间的夹角还与雷达主瓣宽度β有关。现阶段中窄波束雷达水平主瓣宽度在6度以下，普通雷达的则超过了10度。
　　所以在不考虑雷达轴线和雷达主瓣中心线偏离的情况下，笔者将多普勒频率的计算公式修正如下：
　　fd=2/c·K·f·v·cos（α±β/2）
　　公式中f为机动车雷达测速仪微波发射频率的实际数值，单位为MHz，α为雷达轴线和被测目标运动方向夹角，k为换算系数，β为雷达主瓣宽度。对一台K波段的窄波束机动车雷达测速仪，修正角为25o，实际摆放角度偏离1o，在极端情况下，机动车雷达测速仪的速度示值约有3%的误差。
　　4 结语
　　机动车雷达测速仪是否精准，关系到交通部门对道路来往车辆的有效监管。现阶段中使用的测速装置，由于各方面因素的限制，需要进行有效调整，才能尽可能减少测速误差。对测速仪的检测方法不断完善，能够提高测速仪的检测准确性，从而为交通监管部门的依法管理车辆提供参考，实现对车辆安全速度额限制，减少意外事故的发生。
　　参考文献
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