周一闭馆 | 道路上的测速是如何计算的?
东莞科技馆 2026-07-06 08:42


在路上行驶时

我们总会听到导航说注意前方有测速

你知道这个测速是如何计算的吗?

在东莞科技馆

就有一个展品运用的原理和测速原理相同

一起来看看吧!


“投球测速”展品

在“投球测速”装置背后,是一套基于多普勒效应的精密雷达系统。当参与者投出小球,雷达会向它发射电磁波。由于小球在运动,反射回来的波频率会发生改变——朝向雷达时频率升高,远离时降低。仪器通过解析这种频率的微小偏移,即可实时测量速度。


多普勒雷达是什么?

多普勒雷达,又名脉冲多普勒雷达,是一种利用多普勒效应来探测运动目标的位置和相对运动速度的雷达。所谓多普勒效应就是当伽马射线,光和无线电波等振动源与观测者以相对速度相对运动时,观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利物理学家J·C·多普勒最早发现的,所以称之为多普勒效应。

多普勒雷达工作原理

当雷达发射固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标后,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。

利用多普勒效应发射微波并接收从车辆反射回来的信号,通过分析频率变化(多普勒频移)可计算车速。公式为:

Δ‌f= (2f₀ v)/ c

其中Δ‌f为多普勒频移量,即接收频率与发射频率之差,车辆靠近时为正,远离时为负。v为车速。f₀为雷达发射的电磁波载频频率。c为光速。‌‌


多普勒雷达的应用

1.气象探测:监测暴雨、台风、龙卷风等强对流天气,提前预警时间超1小时‌‌。中国已建成新一代多普勒天气雷达网,是短时临近预报的核心装备。

2.军事领域:用于机载预警、战机火控、导弹制导、战场侦察与火炮定位等。

3.航空与空管:机场部署多普勒激光雷达,监测低空风切变、飞机尾流涡,保障起降安全‌‌。

4.交通与民用:交通测速雷达监测车辆速度,助力执法;车载雷达辅助自动驾驶,探测障碍物与前车距离速度。


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来东莞科技馆看看你的投球速度吧!

  • 关键词:多普勒,测速,雷达,多普勒雷达,多普勒效应,计算,发射,科技馆,投球测速,闭馆
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2026-07-06 08:42:00
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