红外测距技术有哪些优点和缺点

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精选答案

常用的测距方法有：红外线、超声波测距、毫米波雷达测距、激光测距、视频系统测距，相对于其他几种测距方法，毫米波雷达恶劣天气适应性相对较强。

毫米波雷达工作在毫米波段。通常毫米波是指30～300GHz频段(波长为1～10mm)。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。

毫米波和大多数微波雷达一样，有波束的概念，也就是发射出去的电磁波是一个锥状的波束，而不像激光是一条线。这是因为这个波段的天线，主要以电磁辐射，而不是光粒子发射为主要方法。这一点，雷达和超声是一样，这个波束的方式，导致它优缺点。优点，可靠，因为反射面大，缺点，就是分辨力不高。 毫米波雷达可以对目标进行有无检测、测距、测速以及方位测量。

判断有没有目标很简单，判断回波有没有就行了。测距也简单，都是基于TOF原理，但是我们说电磁波的传播速度是光速，所以这个带来了一定的挑战。毫米波雷达作用距离都不太远，比如我们说汽车或者无人机，那么探测距离就很近，回波和发射波间隔就非常短，所以一般并不太适合使用简单的发射脉冲方式，所以现在主要是用FMCW方式较多。

毫米波雷达测速和普通雷达一样，有两种方式，一个基于dopler原理，就是当发射的电磁波和被探测目标有相对移动、回波的频率会和发射波的频率不同。通过检测这个频率差可以测得目标相对于雷达的移动速度。但是这种方法无法探测切向速度，第二种方法就是通过跟踪位置，进行微分得到速度。

最后一个，是毫米波雷达的侧向，雷达对目标方位的探测主要基于一种方法，就是使用较窄的波束。因为当目标出现在波束里，我们一般没有办法判断目标具体在这个波束内部的那个方向，所以我们必须把波束做窄，当然能和激光一样最好，但是这个很难。那么把波束做窄，有几种方法，一种使用有向天线，比如喇叭天线或者透镜天线。还有一种方法，就是使用多根天线+阵列信号处理的方法。对于毫米波来讲，由于波长很短，所以我们做很多根天线的代价就很小（这个代价指价格、尺寸），所以毫米波雷达大量使用阵列天线的方式来构成窄波束，能多窄呢？比如3度，5度这样，是汽车常用的。当然这个和激光还不能比，但是已经很好了。

民用毫米波雷达首先应用的方向是汽车应用，大约199X年的时候，毫米波雷达就被用于汽车的ACC功能（自适应巡航）了，也就是在高速上跟着前车跑，他慢你慢，他快你快，保持一定距离。这依赖于毫米波长达200米以上的距离探测功能，其它手段是很难做到的。到后来，又陆续发展为防撞、盲区探测等其它功能，但是这个技术一直很贵，并且对国内封闭，直到2012年，出现了芯片级别的毫米波射频芯片，这个技术的门槛一下降低了，所有应用打开了一个窗口。