裝甲車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)一

　?。?）定位并顯示附近車輛。應(yīng)能定位出附近車輛位置，并在顯示器中顯示出來(lái)。

　?。?）當(dāng)兩車距離小于安全距離時(shí)報(bào)警。應(yīng)能精確測(cè)得兩車間的距離，當(dāng)兩車距離小于安全距離（5m）時(shí)，發(fā)出警報(bào)提醒駕駛員。

　　系統(tǒng)的工作原理：系統(tǒng)采用GPS系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行定位，通過(guò)無(wú)線模塊接收周圍車輛位置并向外發(fā)送本車位置。在顯示屏上顯示周圍車輛，并計(jì)算兩車的距離，當(dāng)兩車距離小于15m時(shí)，使用距離傳感器進(jìn)行精確測(cè)距，當(dāng)距離小于5m時(shí)發(fā)出警報(bào)。對(duì)比常用車載距離探測(cè)技術(shù)中各傳感器的性能，由于距離傳感器測(cè)距不需要太遠(yuǎn)，結(jié)合成本及體積等方面的考慮，選擇超聲波傳感器作為本系統(tǒng)中的近距離測(cè)距器。

　　超聲波傳感器是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件。

　　超聲測(cè)距從原理上可分為共振式和脈沖反射式兩種。由于應(yīng)用要求限定，在這里使用脈沖反射式，即利用超聲的反射特性。超聲波測(cè)距原理是通過(guò)超聲波發(fā)射傳感器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)。根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離（S），即S=C×t/2，式中，C為超聲波音速，由于超聲波也是聲波，故C即為音速。

　　聲速與現(xiàn)場(chǎng)溫度的經(jīng)驗(yàn)公式：C＝331.5＋0.607T。只要測(cè)得超聲波發(fā)射和接收回波的時(shí)間差t以及現(xiàn)場(chǎng)溫度T，就可以精確計(jì)算出從發(fā)射點(diǎn)到障礙物的距離。

　　可以看出超聲波測(cè)距系統(tǒng)的主要部分有：

　?。?）供應(yīng)電能的脈沖發(fā)生器（發(fā)射電路）；

　?。?）使接收和發(fā)射隔離的開(kāi)關(guān)部分；

　?。?）轉(zhuǎn)換電能為聲能，且將聲能透射到介質(zhì)中的發(fā)射傳感器；

　?。?）接收反射聲能（回波）和轉(zhuǎn)換聲能為電信號(hào)的接收傳感器；

　?。?）接收放大器，可以使微弱的回聲放大到一定幅度，并使回聲激發(fā)記錄設(shè)備；

　?。?）記錄/控制設(shè)備，通?？刂瓢l(fā)射到傳感器中的電能，并控制聲能脈沖發(fā)射到記錄回波的時(shí)間，存儲(chǔ)所要求的數(shù)據(jù)，并將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換成距離。

　　在超聲波測(cè)量系統(tǒng)中，頻率取得太低，外界的雜音干擾較多；頻率取得太高，在傳播的過(guò)程中衰減較大。故在超聲波測(cè)量中，常使用40KHz的超聲波。目前超聲波測(cè)量的距離一般為幾米到幾十米。由于超聲波發(fā)射與接收器件具有固有的頻率特性，因此具有很高的抗干擾性能。

　　距離測(cè)量系統(tǒng)常用頻率范圍為25KHz~300KHz的脈沖壓力波，發(fā)射和接收的傳感器有時(shí)共用一個(gè)，有時(shí)分開(kāi)使用。發(fā)射電路一般由振蕩和功放兩部分組成，負(fù)責(zé)向傳感器輸出一個(gè)有一定寬度的高壓脈沖串，并由傳感器轉(zhuǎn)換成聲能發(fā)射出去；接收放大器用于放大回聲信號(hào)以便記錄，同時(shí)為了使它能接收具有一定頻帶寬度的短脈沖信號(hào)，接收放大器要有足夠的頻帶寬度；收/發(fā)隔離則使接收裝置避開(kāi)強(qiáng)大的發(fā)射信號(hào)；記錄/控制部分啟動(dòng)或關(guān)閉發(fā)射電路并記錄發(fā)射的瞬時(shí)及接收的瞬時(shí)，并將時(shí)差換算成距離讀數(shù)并加以顯示或記錄。