智能網(wǎng)聯(lián)汽車第三章毫米波雷達(dá)課件

毫米波雷達(dá)裝調(diào)與檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達(dá)認(rèn)知與安裝02.毫米波雷達(dá)故障檢測03.毫米波雷達(dá)標(biāo)定01毫米波雷達(dá)認(rèn)知毫米波是指波長為1~10mm的電磁波，對應(yīng)的頻率范圍為30~300GHz。毫米波雷達(dá)是工作在毫米波頻段的雷達(dá)，它通過發(fā)射與接收高頻電磁波來探測目標(biāo)，后端信號處理模塊利用回波信號計算出目標(biāo)的距離、速度和角度等信息。毫米波雷達(dá)-定義

探測距離遠(yuǎn)，可達(dá)200m以上。

探測性能好，金屬電磁反射強(qiáng)，其探測不受顏色與溫度的影響。

響應(yīng)速度快，傳播速度與光速一樣，可以快速地測量出目標(biāo)的距離、速度和角度等信息。

適應(yīng)能力強(qiáng)。毫米波具有很強(qiáng)的穿透能力，在雨、雪、大霧等惡劣天氣依然可以正常工作。

抗干擾能力強(qiáng)，一般工作在高頻段，而周圍噪聲和干擾處于中低頻區(qū)，基本上不會影響毫米波雷達(dá)的正常運(yùn)行覆蓋區(qū)域呈扇形，有盲點區(qū)域，無法識別交通標(biāo)志、交通信號燈和道路標(biāo)線。毫米波雷達(dá)-特點毫米波雷達(dá)-分類毫米波雷達(dá)分類按工作原理脈沖式毫米波雷達(dá)

調(diào)頻式連續(xù)毫米波雷達(dá)按探測距離

近距離(SRR)中距離(MRR)遠(yuǎn)距離(LRR)按頻段24GHz77GHz79GHz24GHz近距離探測0-120米探測幅度寬體積較大識別精度高（cm級）77GHz中、遠(yuǎn)距離探測可達(dá)280米探測幅度窄體積較小，便于安裝識別精度高（cm級）毫米波雷達(dá)-分類應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)主要有3個頻段，分別是24GHz，77GHz和79GHz。不同頻段的毫米波雷達(dá)有著不同的性能。毫米波雷達(dá)-組成其中，天線板上從上至下分別是10根發(fā)射天線TX1，然后是2根發(fā)射天線TX2，最后是4根接收天線RX1至RX4。因為近處的視角（FOV）比較大，大概有90度，所以需要更多天線，而遠(yuǎn)處的視角小，大概只有20度，所以兩根天線就夠了。車載毫米波雷達(dá)的內(nèi)部構(gòu)造圖毫米波雷達(dá)系統(tǒng)主要包括：單片微波集成電路（MMIC）芯片、天線印制電路板、收發(fā)模塊、信號處理模塊等，如圖所示。毫米波雷達(dá)-組成自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)毫米波雷達(dá)-應(yīng)用前向雷達(dá)和后向雷達(dá)廣泛應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的各類先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）上。前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)毫米波雷達(dá)-應(yīng)用自動緊急制動系統(tǒng)后向碰撞預(yù)警系統(tǒng)變道輔助系統(tǒng)：變道預(yù)警01毫米波雷達(dá)安裝安裝位置毫米波雷達(dá)-位置1.關(guān)閉實訓(xùn)平臺總電源；2.將毫米波雷達(dá)放在專用工位上；3.用記號筆標(biāo)記雷達(dá)安裝位置；4.將毫米波雷達(dá)安放在臺架上并安裝緊固螺栓；5.連接好毫米波雷達(dá)線束插頭；6.按照標(biāo)記點位置調(diào)整并緊固毫米波雷達(dá)；7.檢查毫米波傳感器功能是否完好，連接can分析儀，采集數(shù)據(jù)觀察，若無數(shù)據(jù)，檢查故障；毫米波雷達(dá)裝調(diào)與檢測

第二講

毫米波雷達(dá)故障檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達(dá)認(rèn)知與安裝02.毫米波雷達(dá)故障檢測03.毫米波雷達(dá)的標(biāo)定02毫米波雷達(dá)故障檢測毫米波雷達(dá)傳感器控制原理分析毫米波雷達(dá)傳感器的常見故障類型項目名稱標(biāo)題處智能傳感器裝配調(diào)試臺架毫米波雷達(dá)的常見故障常見故障智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達(dá)傳感器系統(tǒng)不工作，測試系統(tǒng)無顯示信息。智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達(dá)傳感器系統(tǒng)工作，但數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確有誤差。超聲波雷達(dá)傳感器的常見故障診斷故障現(xiàn)象：智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達(dá)傳感器系統(tǒng)不工作，測試系統(tǒng)無顯示信息?？赡茉蚍治雠_架供電異常相關(guān)線束電路故障（短路、斷路、虛接等）毫米波雷達(dá)自身故障（接受、發(fā)射等內(nèi)部問題）毫米波雷達(dá)與顯示系統(tǒng)總線通訊故障制定診斷流程毫米波雷達(dá)傳感器的常見故障診斷故障現(xiàn)象：智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達(dá)傳感器系統(tǒng)工作，但數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確有誤差。

毫米波雷達(dá)安裝問題毫米波雷達(dá)校正問題毫米波控制單元故障故障原因分析診斷流程：首先進(jìn)行毫米波雷達(dá)安裝校正然后再排除毫米波波雷達(dá)自身問題最后考慮軟件系統(tǒng)問題毫米波雷達(dá)裝調(diào)與檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達(dá)認(rèn)知與安裝02.毫米波雷達(dá)故障檢測03.毫米波雷達(dá)標(biāo)定03毫米波雷達(dá)標(biāo)定根據(jù)毫米波雷達(dá)發(fā)射波的調(diào)制方式有：調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）、脈沖波（脈沖多普勒雷達(dá)）和ESR式。脈沖雷達(dá)系統(tǒng)在測量近距離目標(biāo)時，發(fā)射和接收脈沖之間的時間差極小，通常達(dá)到納秒級，要求處理器的運(yùn)行頻率很高，所以實際工程中較少采用。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)利用多普勒頻移原理來測距測速，對處理器要求較低，因此，大部分應(yīng)用場合均采用調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)可以分為脈沖式、調(diào)頻連續(xù)波式。毫米波雷達(dá)-原理多普勒效應(yīng)，是指當(dāng)聲音、光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度v運(yùn)動時，觀測者所收到的振動頻率與振動源所發(fā)出的頻率有不同。即當(dāng)發(fā)射的電磁波和被探測目標(biāo)有相對移動，回波的頻率會和發(fā)射波的頻率不同。當(dāng)目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率；反之，當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射信號頻率。毫米波雷達(dá)-測距原理雷達(dá)調(diào)頻器通過天線發(fā)射毫米波信號，發(fā)射信號遇到目標(biāo)后，經(jīng)目標(biāo)的反射會產(chǎn)生回波信號，發(fā)射信號與回波信號相比形狀相同，時間上存在差值。以雷達(dá)發(fā)射三角波信號為例，發(fā)射信號與返回的回波信號對比如圖所示。毫米波雷達(dá)-原理發(fā)射信號與回波信號對比圖（1）測距原理發(fā)射信號與反射信號間的頻率差值直接取決于和目標(biāo)之間的距離。距離越大，則發(fā)射信號接收的往返時間越長，并且發(fā)射頻率與接收頻率間的差值越大，如圖所示。毫米波雷達(dá)-原理應(yīng)用FMCW調(diào)制的毫米波雷達(dá)測距示意圖當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)信號發(fā)射源之間存在相對運(yùn)動時，發(fā)射信號與回波信號之間除存在時間差外，頻率上還會產(chǎn)生多普勒位移。例如，當(dāng)前方車輛快速行駛時，車距加大，由于多普勒效應(yīng)，反射信號（ΔfD）的頻率將變小。這將導(dǎo)致上坡(Δf1)和下坡(Δf2)時的頻率產(chǎn)生差值，如圖所示。毫米波雷達(dá)-原理（2）測速原理應(yīng)用FMCW調(diào)制的毫米波雷達(dá)測速原理圖關(guān)于被監(jiān)測目標(biāo)的方位角測量問題，毫米雷達(dá)的探測原理如圖所示，通過毫米波雷達(dá)的發(fā)射天線TX發(fā)射出毫米波后，遇到被監(jiān)測物體反射回來，通過毫米波雷達(dá)并列的接收天線RX1、RX2，通過收到同一監(jiān)測目標(biāo)反射回來的毫米波的相位差，就可以計算出被監(jiān)測目標(biāo)的方位角。毫米波雷達(dá)-原理（3）測量方位角原理毫米波雷達(dá)測量方位角的原理圖毫米波雷達(dá)-自檢CAN分析儀自檢，按照下圖連接can分析儀電路，一端將CAN1通道的H與CAN2通道的H相連接，將CAN1通道的L與CAN2通道的L相連接,另一端將CAN分析儀連接到電腦,

測試結(jié)果顯示測試通過即完成自檢。毫米波雷達(dá)-使用一端將CAN1通道的H與傳感器臺架毫米波雷達(dá)CANH連接，將CAN1通道的L與傳感器臺架毫米波雷達(dá)CANL連接，并電阻設(shè)置合適的阻值,另一端將分析儀連接到電腦。毫米波雷達(dá)-標(biāo)定任務(wù)目標(biāo)：理解毫米波雷達(dá)工作原理，掌握檢測與標(biāo)定設(shè)備或儀器：毫米波雷達(dá)（實驗臺或?qū)嶒炏洌?，萬用表，示波器，目標(biāo)模擬器，卷尺（直尺）1.安全要求與注意事項:2.在工作區(qū)放置工作牌，將毫米波雷達(dá)安裝在支架上。3.將毫米波雷達(dá)RCAN信號線與和控制柜CANH和CANL連接；4.打開毫米波雷達(dá)控制盒供電開關(guān)、電源開關(guān)；注意人身和設(shè)備安全；場地面積足夠，無障礙物；功能檢測時，學(xué)員應(yīng)在指定工作區(qū)域，以免隨意走動造成干擾。毫米波雷達(dá)-標(biāo)定4.在毫米波探頭正前方固定距離放置模擬目標(biāo)，記錄距離；5.打開控制柜電源，啟動計算機(jī)，連接can分析儀；6.記錄下目標(biāo)模擬器的距離、速度、角度等信息；7.記錄最遠(yuǎn)距離測試點位數(shù)據(jù)；8.記錄最近距離精度測試點位數(shù)據(jù)；9