利用雷达测速仪检测机动车辆行驶速度，是目前世界上技术非常成熟也是最常使用的检测方法，它可以简单、快速、灵活、准确地测量出机动的车行驶速度。
     一、雷达测速仪的测速原理
     雷达测速仪应用了多普勒原理，当一定发射频率的雷达波束射到移动目标时，其反射频率携带了目标速度信息，反射频率与发射频率不同，两者之差称为多普勒频率，多普勒频率与目标的移动速度成正比。当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射频率。多普勒频率计算公式:
     式中:f_d——多普勒频率，Hz；c——电磁波的传播速度，2.99792458×10⁵km/s；K——单位换算系数，10³/3.6；f₀——雷达测速单元微波发射频率的标称值，MHz；v——机动车速度，km/h。
     在物理学中，速度是一个矢量而非标量，所以速度的大小不仅与量值的大小有关，还与方向有关。示意图如图1所示。
从图1中可以清楚看出，雷达测速仪检测到的速度是AB两点连接线方向上的速度，而非车辆行驶速度v。如果我们将∠ABC设定为α，那么车辆的实际行驶速度，其中v₁为雷达测速仪所检测到的数据。
     二、检测雷达测速系统方法中的问题
     目前国内外检测雷达测速系统的方法，一般分为实验室中的模拟速度计量检定和现场测速误差实际检测两个步骤。
     先将雷达测速单元拆下来带回实验室，使用运动目标速度模拟装置对其进行模拟检定，确定其计量性能是否符合要求，然后再将雷达测速系统装回路边，使用装有五轮仪或标准光电测速仪的车辆实车跑，以确保其安装后测速的准确性。
     在目前检测雷达测速系统方法中，由于需要将雷达测速单元拆下来，检测完后再装回去，比较麻烦，特别是在高速公路上，有些几乎很难做到。
     三、雷达测速系统现场速度计量检测新方法的提出
     我们通过大量的试验研究，终于实现了在现场对雷达测速系统进行模拟检定。此方案不仅能够完整地模拟车辆以各种速度通过雷达测速区域的情况，准确的检测出雷达3dB触发区域； 而且还可以确定雷达测速系统所发射的微波与车辆行驶方向的实际物理角度，对准确的检测雷达测速系统和提高雷达测速系统的质量起着有力而又可靠的保证。
     雷达测速系统的现场测速误差的检测方法，包括以下步骤:
    (1)将相应波段的微波天线安装在一个小车上(或汽车上固定好)，其高度与机动车辆相仿，天线方向为车辆行驶的方向，通过微波信号放大器与微波功率计相连接。
    (2)在安装有雷达测速系统的道路上，如图2所示，将装有微波天线的小车(或汽车上固定好)在所需要检测的车道，沿着车辆行驶的方向移动小车，同时监测微波功率计，直到微波功率计上所显示的功率值最大，将小车停下。
    (3)朝着雷达测速系统方向转动天线，同时监测微波功率计，直到微波功率计上所显示的功率值最大时，测量出微波天线所转过的角度即雷达测速系统所发射微波的中心线与车辆行驶方向实际角度α。
    (4)将微波天线转回车辆行驶方向后，分别向车辆行驶方向的前、后移动小车，同时监测微波功率计，找到各自功率下降3dB点的位置，并同步骤(3)测量出车辆进出3dB点时雷达测速系统与之的角度α₁、α₂，同时测量出这两个位置的距离L。
    (5)检测雷达测速单元发射的微波频率，得到雷达测速单元的微波发射频率的误差。
    (6)使用现场用运动目标速度模拟装置与微波天线相连接，打开运动目标速度模拟装置，将所要检测的速度值输入到装置中，并同时输入步骤(4)检测到的角度α₁、α₂ 和进出雷达测速系统辐射场强的3dB点时两个位置的距离L。
    (7)现场用运动目标速度模拟装置将所需要检测的多普勒信号模拟成机动车通过雷达测速系统真实情况通过微波天线反射回去，对雷达测速系统的速度误差进行检定。
     现场用运动目标速度模拟装置给出的车辆行驶的信号，是充分地模拟了机动车辆行驶过雷达测速系统触发区域时的情况，给出的信号是机动车辆进入、行驶和驶出触发区时车辆的反射面与雷达天线之间的夹角变化的多普勒信号，较好的仿真出机动车以各种速度通过雷达测速系统测速区域。相比现有的雷达测速系统现场测速误差的检测方法，优点具体为:①安全性:现场模拟真实速度的方法能够模拟出机动车以各种速度通过雷达测速系统测速区域的情况，不需要使用试验车检测现场测速误差的方法，因此安全性有了明显改观。②准确性高: 由于可以准确测出雷达测速系统测速的角度，以及最大辐射场强的3dB点和相应的角度，通过运动目标速度模拟装置，可准确地模拟出各种标准速度，得到雷达测速系统的准确测速误差。③数据可再现，由于模拟多普勒信号可随意设定，因此可进行重复检测，实现数据再现。④能够确定雷达测速系统的实际安装角度，由于通过微波功率计和微波天线，我们可以很准确的测量出雷达测速系统与行驶车辆反射面的角度，使得雷达测速系统物理安装角度可以准确的测量出来。⑤精准的现场模拟检测，模拟出机动车辆在高速行驶过雷达测速系统检测区域时的情况，这也是目前使用的方法无法做到的。⑥测速范围宽，由于使用模拟信号输出，可以实现各种车辆高低速的检测。⑦减轻技术人员的工作强度和压力，由于实现了现场模拟检测的问题，所以无需将雷达拆卸下来，回到实验室进行模拟检定，不会因为拆卸和安装造成雷达测速角度改变而带来的误差。⑧测速稳定性可查，由于可以对同一个值，在相对短的时间里(即在相同测试条件下)进行多次测量，因此可以考察出被检测的雷达测速系统的测速稳定性，求出最大变化量。
     按照上述方法笔者选择了俄罗斯奥利维亚的平板窄波雷达做了试验。实例:按照本方法的试验程序，对某地安装在路上方的雷达测速系统进行实地测试，首先检测到角度α₁、α、α₂ 以及雷达测速仪辐射场强的3dB点时两个位置的距离L，分别为(27.0°、30.0°、33.0°和1.2m)。使用微波频率计检测到雷达测速系统发射频率为24.165GHz，误差是15MHz(JJG528-2004《机动车雷达测速仪检定规程》中规定这一指标应满足≤45MHz)。在运动目标速度模拟装置上输入刚刚检测到的(27.0°、30.0°、33.0°和1.2m)和需要检定的速度，如20、60、80、100、120、180(单位:km/h)，由运动目标速度模拟装置向雷达测速系统发送模拟机动车以设定速度通过时的多普勒信号，雷达测速仪上显示的数据如表1所示。
     从上面得到的数据可知此雷达测速系统超差，需要调整。我们将雷达测速系统的测速角度进行修正后得到如表2所示测量结果。
     四、结束语
     本文提出的对雷达测速系统现场测速误差新的检测方法，是通过确定检测到角度α₁、α、α₂以及雷达测速仪辐射场强的3dB点时两个位置的距离L的这些参数，由运动目标速度模拟装置模拟一个变化的多普勒频率来模拟这些参数，即模拟车辆通过测速区域的实际车速的变化值，解决了采用试验车检测现场测速误差的办法，大大减轻了计量人员的劳动强度，又提高了检测工作效率，并能准确检测雷达测速系统的现场测速误差。
转载自中国计量网