利用多普勒测车速的原理
多普勒测速仪的原理
多普勒测速仪的原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠多普勒测速仪的原理。
这玩意儿啊，就像是一个神奇的小侦探，能帮我们搞清楚好多事情呢！你想想看，这多普勒测速仪就好比是我们在马路上看到的测速摄像头，只不过它更厉害、更神奇。
它能通过一些我们看不见摸不着的东西，准确地算出物体的速度。
就说那声波吧，它就像一群调皮的小精灵，在空气中蹦来蹦去。
当一个声源发出声音，然后这个声源又开始移动，那这些声波小精灵可就不淡定啦！它们的频率啊就会发生变化。
这就好像你在听一辆呼啸而过的汽车声音，当它靠近你的时候，声音听起来特别尖锐，等它开过去之后，声音就变得低沉了。
多普勒测速仪就是抓住了这个特点，通过检测声波频率的变化，来算出物体的速度。
这是不是很奇妙？这就好像你能听懂声波小精灵们在说什么悄悄话一样！而且啊，这多普勒测速仪的应用可广啦！警察叔叔可以用它来抓超速的车，天文学家可以用它来研究遥远的星球是怎么运动的。
再想想，要是没有多普勒测速仪，那得多麻烦呀！警察叔叔得用别的办法去测车速，那可没准头啦！天文学家也没办法那么准确地知道星球的运动情况，那我们对宇宙的了解不就少了很多嘛！你说这多普勒测速仪是不是个大宝贝？它就像一个默默无闻的英雄，在背后为我们的生活和科学研究做出了巨大的贡献呢！咱再从另一个角度想想，这世界上有那么多的科技发明，每一个都有它独特的用处和价值。
多普勒测速仪就是其中之一，它虽然看起来不那么起眼，但在很多关键的地方都发挥着重要的作用。
你说，我们人类是不是特别聪明？能想出这么多厉害的玩意儿来！而且还在不断地探索和创新，让我们的生活变得越来越美好。
所以啊，我们要珍惜这些科技成果，也要感谢那些为了科技进步而努力奋斗的人们。
多普勒测速仪只是众多科技发明中的一个小小的代表，但它却让我们看到了人类的智慧和创造力是多么的强大！总之，多普勒测速仪的原理虽然有点复杂，但它真的很有趣，也很有用。
它让我们对世界有了更深入的了解，也让我们的生活变得更加便捷和精彩。
超声波测车速物理题解法
超声波测车速物理题解法
摘要：
一、超声波测车速的原理
1.超声波的发射与接收
2.多普勒效应的应用
二、超声波测车速的公式与计算方法
1.公式推导
2.具体计算方法
三、超声波测车速的应用场景与实际操作
1.高速公路测速
2.物理考试题目
正文：
超声波测车速是利用超声波的发射与接收原理，通过多普勒效应来计算车速的一种方法。
超声波是一种高频声波，其频率高于人耳能听到的声音频率范围。
超声波测车速的原理是利用超声波的发射与接收，通过多普勒效应来计算车速。
具体来说，测速仪会发出超声波信号，当这些信号遇到运动的车辆时，会被车辆反射回来。
测速仪接收到这些反射信号后，通过计算信号的频率变化，就可以得出车辆的速度。
超声波测车速的公式为：
车速= (接收频率- 发射频率) / 多普勒频率
其中，接收频率和发射频率是指测速仪接收到和发出的超声波信号的频率，多普勒频率是指超声波信号的频率变化。
在实际操作中，超声波测车速主要应用于高速公路等场景。
高速公路上的测速仪通常会发出超声波信号，并通过接收反射回来的信号来计算车辆的速度。
用多普勒测速仪监测车速
用多普勒测速仪监测车速青岛市普通教育教研室 刘林 选自《物理教师》2012年第11期人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-4中，第12章第7节《多普勒效应》一节提到了多普勒测速仪。
交通警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。
但是多普勒测速仪的工作原理是怎样的？它是怎样测量车速的？教材中未作说明，这里试图作出推导研究。
大家知道，由于波源或观察者的运动而出现了观测频率与波源频率不同的现象，这是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的，称为多普勒效应。
多普勒效应是波动的基本特性之一，在科学技术上有广泛的应用。
声波和电磁波都具有多普勒效应。
由于真空中电磁波的速度为c ＝3×108m/s ，所以在讨论电磁波的多普勒效应时，必须应用狭义相对论。
1．观测者和电磁波源相向运动时，电磁波频率的变化1.1电磁波源静止，观测者向波源方向运动假设某电磁波源发出频率为ν0的脉冲波，它的周期用T 0表示，波长用λ0表示。
若该电磁波源静止，观测者以速度v 朝着波源做直线运动，由狭义相对论长度的相对性可知， l ＝l 01－（v c）2。
（1） 根据多普勒效应，观测频率为ν＝c ＋v λ（2） 由（1）、（2）两式可知，观测者接收到此脉冲波的频率ν为ν＝c ＋v λ ＝c ＋v λ01－（v c ）2 ＝ν0c ＋v c －v。
（3） 1.2观测者静止，电磁波源向观测者方向运动若观测者静止，该电磁波源以速度v 朝着观测者做直线运动，由狭义相对论时间间隔的相对性可知，t ＝t 01－（v c ）2 。
（4） 根据多普勒效应，观测波长为λ＝（c －v ）T 。
（5）由（4）、（5）两式可知，观测者接收到此脉冲波的频率ν为ν＝c λ ＝c （c －v ）T ＝c （c －v ）T 0 1－（v c ）2 ＝ν0c ＋v c －v。
（6） 从（3）和（6）两式可看出，当观测者与电磁波源以相对速度v 彼此靠近时，观测者所接收到的电磁波频率ν将大于波源所发射的电磁波频率ν0。
卫星导航多普勒测速原理
卫星导航多普勒测速原理导航系统在现代社会中扮演着至关重要的角色，而卫星导航系统则是其中最为常见和广泛使用的一种。
卫星导航多普勒测速原理是卫星导航系统中的一个关键技术，它通过利用多普勒效应来测量目标物体的速度。
本文将介绍卫星导航多普勒测速原理的基本概念和工作原理，并探讨其在实际应用中的一些局限性。
我们需要了解什么是多普勒效应。
多普勒效应是指当一个物体以一定速度靠近或远离观察者时，观察者会感觉到物体的频率发生变化。
当物体靠近观察者时，观察者会感觉到物体的频率增高；当物体远离观察者时，观察者会感觉到物体的频率降低。
这种频率变化就是多普勒效应。
在卫星导航系统中，卫星发射的信号会被接收器接收，并通过计算多普勒效应来测量目标物体的速度。
具体来说，卫星会以一定的频率发射信号，接收器在接收到信号后会计算信号的频率变化，然后通过变化的频率来确定目标物体的速度。
多普勒测速原理的基本工作原理如下：当目标物体靠近接收器时，接收到的信号频率会比实际频率高，因为波长变短了；而当目标物体远离接收器时，接收到的信号频率会比实际频率低，因为波长变长了。
通过测量信号的频率变化，我们就可以计算出目标物体的速度。
卫星导航多普勒测速原理的应用非常广泛。
例如，在汽车导航系统中，利用多普勒测速原理可以实时测量车辆的速度，并提供准确的导航信息。
在航空领域，多普勒测速原理可以用来测量飞机的速度，以及检测飞机是否与其他目标物体相撞的风险。
此外，多普勒测速原理还可以应用于天文学领域，帮助科学家测量星体的速度。
尽管卫星导航多普勒测速原理在许多领域都有重要的应用，但它也存在一些局限性。
首先，多普勒测速原理需要目标物体与接收器之间有相对运动才能产生频率变化，因此对于静止的物体无法进行测速。
其次，多普勒测速原理对于目标物体的速度范围有一定的限制，过高或过低的速度都可能导致测量结果的不准确。
此外，多普勒测速原理还受到天气条件、信号干扰等因素的影响，可能会导致测量结果的误差。
激光测速工作原理是什么
激光测速工作原理是什么
激光测速是一种利用激光技术进行测量车辆速度的方法。
其工作原理主要基于多普勒效应和光的传播原理。
当激光束照射到移动的车辆上时，由于车辆的运动，激光经过车辆后的回波频率会产生变化。
这种频率变化被称为多普勒频移。
根据多普勒效应原理，当物体向探测器靠近时，回波频率会增加；当物体远离探测器时，回波频率会减小。
因此，通过测量回波频率的变化，可以推算出车辆的速度。
激光测速仪通常由一个激光器和一个接收器组成。
激光器会向车辆发射一束窄束的激光束，该激光束会在车辆表面反射并返回给接收器。
接收器会分析接收到的激光信号并测量多普勒频移，从而计算出车辆的速度。
在实际应用中，激光测速仪能够提供精确的车速测量结果，并广泛应用于交通监管、道路安全管理和交通流量测量等领域。
值得注意的是，激光测速仪对于测量距离和速度的准确性会受到一些影响因素的影响，如天气、目标物体的材料和速度等。
因此，在使用激光测速仪进行测量时，需要对这些因素进行适当的校正和考虑。
多普勒的应用和原理
多普勒的应用和原理一、多普勒效应的原理多普勒效应是描述当波源和观测者相对运动时，波的频率和波长发生变化的现象。
该现象可以用于测量物体的速度、方向和距离。
1.1 波的频率和波长的变化当波源和观测者相向而行时，波源发出的波的频率相对于观测者来说会增加，波长则会缩短。
而当波源和观测者背离而行时，波的频率相对于观测者来说会减小，波长则会延长。
1.2 多普勒频移公式多普勒频移公式可以描述多普勒效应的量化关系：f' = f * (v + vr) / (v - vs)其中，f'是观测者接收到的频率，f是波源发出的频率，v是波的速度，vr是观测者的速度，vs是波源的速度。
二、多普勒效应的应用2.1 多普勒测速仪多普勒测速仪是利用多普勒效应测量物体的速度的一种设备。
通过测量接收到的频率与波源发出的频率之间的差异，可以计算物体的速度。
2.2 多普勒雷达多普勒雷达常用于测量目标的速度和距离。
利用多普勒效应，通过观测回波频率与发射频率之间的差异，可以计算出目标物体的速度。
2.3 医学应用多普勒效应在医学领域有广泛的应用。
例如，超声多普勒技术可以用于测量血流速度，对心脏、血管等器官进行检测和诊断。
2.4 多普勒流量计多普勒流量计是一种用于测量液体或气体流速的设备。
通过使用多普勒效应，它可以非侵入性地测量液体或气体的速度和流量。
2.5 遥感技术多普勒效应在遥感技术中也有应用。
利用多普勒频移公式，可以通过分析卫星接收到的微波信号的频率变化，来获得地球表面的运动信息和物体的速度。
三、总结多普勒效应是一种广泛应用于各个领域的物理现象。
它的原理是当波源和观测者相对运动时，波的频率和波长发生变化。
利用多普勒效应，我们可以测量物体的速度、方向和距离。
多普勒效应在多个领域都有重要的应用，如测速仪、雷达、医学、流量计和遥感技术等。
这些应用使得多普勒效应成为一项重要的技术，对各个领域的研究和应用产生了积极的影响。
多普勒雷达测速原理
多普勒雷达测速原理多普勒雷达是一种利用多普勒效应测量速度的无线电信号探测设备。
这种设备最早用于军事领域，用于测量飞机或导弹的速度和方向，现在也广泛应用于民用领域，如测量车辆、船只等的速度。
多普勒效应是一种物理现象，当射向运动物体的信号被反弹回来时，由于物体的运动会导致信号的频率发生变化。
具体来说，当物体向前运动时，信号的频率会变高，反之亦然。
这种变化的现象称为多普勒效应。
多普勒雷达使用这种效应来测量物体的速度。
多普勒雷达的工作原理是，向运动的物体发射一束电磁波，这个电磁波会反弹回来并被接收器接收。
接收器会检测到反弹回来的电磁波的频率，然后根据多普勒效应计算出物体的速度。
多普勒雷达的精度受到一些因素的影响，其中最明显的就是多普勒频移的大小。
这个频移的大小取决于物体的速度、雷达和物体之间的距离、以及电磁波的频率。
如果距离太远或者电磁波的频率太高，可能会导致多普勒频移过小，从而影响速度的测量精度。
另一个影响多普勒雷达精度的因素是多径效应。
当电磁波碰到物体后，它可能会反弹多次，导致接收器接收到多个信号。
这些信号可能会产生干扰，从而影响速度的测量精度。
为了解决这些问题，多普勒雷达通常会采用一些技术来提高测量精度。
可以使用更高精度的频率合成器来发射电磁波，或者使用数字信号处理技术来滤除多径效应。
除了测量速度，多普勒雷达还可以用于其他的应用，如测量距离、探测气象现象、探测海洋生物等。
测量距离是多普勒雷达最常见的应用之一。
它通过测量电磁波从雷达发射器到物体再返回到接收器的时间来计算距离。
多普勒雷达还可以用于探测气象现象，如暴风雨、雷暴等。
在这种情况下，雷达会发射电磁波，然后接收反弹回来的信号。
气象现象会导致反射信号的强度、频率和相位发生变化，从而使雷达可以识别出不同的气象现象。
多普勒雷达还可以用于探测海洋生物，如鱼类和海豚等。
在这种应用中，雷达会发射电磁波，然后监听反弹回来的信号。
当电磁波碰到鱼类或海豚等生物时，会反弹回来，产生一个信号。
多普勒效应测速的原理
多普勒效应测速的原理
多普勒效应测速是利用物体运动产生的声波频率变化来计算物体
速度的一种方法。
当一个物体靠近观测者静止的位置时，它所发出的声波会被压缩，声波频率会变高，听起来会更高调；而当物体远离观测者时，发出的
声波会被拉伸，声波频率会变低，听起来会更低调。
这是因为当物体
靠近观测者时，发出的声波在传播过程中被压缩，其波长变短，频率
变高；而当物体远离观测者时，发出的声波在传播过程中被拉伸，其
波长变长，频率变低。
利用多普勒效应测速的原理，可以通过测量物体发出的声波的频
率变化来计算物体的速度。
在实际应用中，通常会用到一种被称为
“多普勒雷达”的设备来测量物体的速度，该设备会发射一束高频声波，当该声波与运动物体相遇时，会产生反射，形成回波。
通过测量
回波的频率变化，就可以计算出物体的速度。
多普勒雷达在交通运输、天气预报、气象探测等领域中得到了广泛应用。
测速 雷达 原理
测速雷达原理：利用多普勒频率变化技术来测量移动车辆的速度。
这项技术是基于多普勒原理建立起来的，即雷达把微波发射到一个移动的物体上时，将会反射回一个与目标速度成比例的雷达信号，内部的线圈将该信号进行处理后得到一个频率的变化，通过DSP（数字信号处理）技术处理后便得到目标速度。
不论驶近的车辆还是远离的车辆都会产生频率变化，因此，任何方向的车辆都会被测量到速度。
测速雷达系列产品在世界发达国家的应用状况：世界发达国家的测速装备比较完善。
针对不同的地区、地势及环境，他们都配有相应的测速产品。
无论固定测量还是移动测量、手动测量还是自动测量，都有一定的普及度。
例如在高速公路上，既有固定地点进行速度监测，也有许多巡逻车穿梭于公路间进行移动测量。
再如在学校附近的路段，大多数都安装了速度显示牌，时时对过往车辆进行监测并对其提醒，从而保证学生的安全。
测量应用中的先进技术：最快速度跟踪技术当雷达正在测量一辆目标车速度时，有一辆更快的车驶来，最快速度跟踪技术的出现不但让操作者可以继续对目标车进行跟踪测量，同时雷达还将显示更快车的速度。
数字天线通讯技术数字天线通讯技术的出现不但提高了雷达抗干扰的能力，同时大大提高了雷达测量的准确性。
比如斯德克DSR型雷达，它的每一个天线实际上有两套微波线圈和两套A/D转换线圈。
这两个微波线圈成90度方向同时提供多普勒信号。
在计算单元内，所有通道的数字化多普勒信息被送到DSP线圈。
每个高速的DSP线圈于是便对每一个通道的信息进行综合的“傅立叶快速变换”，以获得每一个目标的方向。
POP技术POP技术的产生使得雷达探测器的功效大大降低，使得使用反雷达装置的超速者很难躲避雷达测速仪的侦测。
同车道技术对于测速难题中讲到的同车道测量难点，最新技术的出现已不再需要操作者用眼睛估计和手工输入“较快”和“较慢”目标以便计算目标车读数，雷达能够自动识别巡逻车前的车速快慢并将目标车速度计算出来，这使得同一车道的操作跟相反车道模式操作同样精确和简单。
雷达测速仪原理
雷达测速仪原理
雷达测速仪是一种用来测量车辆行驶速度的设备。
它原理基于多普勒效应，通过向目标发射无线电波，然后测量波的反射时间和频率变化来计算目标的速度。
具体而言，雷达测速仪中的发射器会发射一束无线电波，通常是微波或者激光波。
这束波会朝着正在行驶的车辆传播。
当波遇到车辆表面时，一部分会被反射回雷达测速仪中的接收器。
雷达测速仪中的接收器会测量反射回来的波的频率，通过比较波源发射的频率与接收到的反射波的频率差异，可以计算出车辆相对于雷达测速仪的速度。
这个差异就是多普勒频移，它是由于车辆与雷达之间的相对运动而导致的。
测速仪会将多普勒频移转化为速度值，并显示在仪器上供操作员观察。
因为雷达测速仪可以在较长的距离范围内进行测量，所以它可以被广泛应用于道路交通监控和执法。
需要注意的是，雷达测速仪在测量过程中可能会受到一些干扰。
例如，当有多辆车同时通过时，测速仪可能会受到多个反射波的影响，导致测量结果不准确。
此外，天气条件也可能对测速仪的性能产生一定影响，例如雨雪等天气情况。
总的来说，雷达测速仪利用多普勒效应原理来测量车辆速度。
通过发射和接收无线电波，并计算波的频率变化，测速仪可以准确地测量车辆的行驶速度，以提供道路交通监控和执法的需求。
多普勒效应是如何测速的——从一道竞赛题谈起
A 多普勒效应是如何测速的——从一道竞赛题谈起索杨军2015年2月16日一、什么是多普勒效应当火车迎面驶来时，听到的汽笛声变高；而车离去时，听到的汽笛声变低。
这个现象和医院使用的彩超同属一个原理，那就是“多普勒效应”。
多普勒效应（Doppler effect ）是为了纪念奥地利物理学家、数学家多普勒（Christian Johann Doppler ）而命名的，他于1842年首先发现并提出了这一理论。
多普勒效应是指：当观察者或波源或它们二者均对介质运动时，观察者接收到的频率跟波源发射的频率一般是不同的。
电磁波的传播虽然不需要介质，但也存在着多普勒效应。
频率偏高简称蓝移，频率偏低简称红移。
波发生的蓝（红）移的程度，跟观察者或波源相对于介质的运动有关，也就是说，存在着一定的对应关系，所以根据蓝（红）移的程度，当然可以计算出观察者或波源的运动速度。
那么多普勒效应究竟是如何测速的？让我们由浅入深，从天才的小学生都能看懂的一道中学物理竞赛题谈起，逐步深究，解开其神秘的面纱。
二、竞赛题的求解如图A 是在高速公路上用超声波测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲串，根据发出和接收的脉冲串的时间差，就可测出汽车的速度。
图B 中P 1、P 2是测速仪连续发出的两个超声波信号簇，N 1、N 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的超声波信号簇。
测速仪匀速扫描，P 1、P 2之间的时间间隔（周期）为t P ，N 1、N 2之间的时间间隔（周期）为t N ，超声波在空气中的传播速度为v ，求汽车的速度是多少？通过t P 和t N 直接列出方程中学生难以理解。
令发出P 1、P 2和接收N 1、N 2对应的时刻ACD图C图B分别为T P1、T P2、T N1、T N2，则。
借助图C进行分析，设T P1时刻测速仪在O点，汽车在A点，OA之间距离为s，T P1时刻发出的信号P1经过时间后在B点跟汽车相遇并反射，再经过时间后，测速仪接收到N1，这就有了方程①；再设T P2时刻汽车在C点，则CA之间距离为，T P2时刻发出的信号P2经过时间后在D点跟汽车相遇并反射，再经过时间后，测速仪接收到N2，这就有了方程②②-①得则将③④代入⑤，得顺便看图B知，t P＝0.9s，t N＝0.8s，而v＝340m/s，代入⑥式，得出图B的车速三、多普勒效应的测速公式上面得出的⑥式实际就是多普勒效应测速公式的一种形式——周期式。
.测速仪原理
.测速仪原理测速仪原理。
测速仪是一种用来测量物体速度的仪器，它在现代社会中应用广泛，涉及到交通运输、科学研究、工业生产等领域。
测速仪的原理是基于多种物理学原理和技术手段，下面我们将详细介绍测速仪的原理和工作过程。
首先，测速仪的原理基于多种物理学原理，其中最常见的是多普勒效应。
多普勒效应是指当发射器和接收器相对于运动的物体而运动时，由于接收器接收到的波长发生变化，从而导致频率发生变化。
利用多普勒效应，测速仪可以通过测量接收到的波长或频率的变化来计算物体的速度。
其次，测速仪的工作过程包括发射和接收两个基本步骤。
在发射步骤中，测速仪会发射一种特定的波（如声波、光波等）向目标物体发送，然后在接收步骤中，测速仪会接收目标物体反射回来的波，并通过测量波长或频率的变化来计算目标物体的速度。
此外，测速仪还可以通过其他技术手段来实现测速的目的，比如雷达测速仪利用雷达波的反射来测量物体的速度，激光测速仪利用激光束的反射来测量物体的速度等。
这些技术手段都是基于物理学原理来实现测速的功能。
在实际应用中，测速仪可以根据不同的场景和要求来选择不同的原理和技术手段。
比如在交通运输领域，常用的测速仪包括车载雷达测速仪、激光测速仪等；在科学研究领域，常用的测速仪包括多普勒测速仪、激光干涉测速仪等；在工业生产领域，常用的测速仪包括激光测距仪、激光测速仪等。
不同的场景和要求需要不同的测速仪来实现测速的目的。
总的来说，测速仪是一种基于物理学原理和技术手段来实现测量物体速度的仪器，它的原理和工作过程涉及到多种物理学原理和技术手段。
在不同的场景和要求下，可以选择不同的测速仪来实现测速的目的。
希望本文对测速仪的原理和工作过程有所帮助。
简述多普勒测速原理的应用
简述多普勒测速原理的应用1. 多普勒测速原理的概述多普勒测速原理是基于多普勒效应的测速技术，通过测量物体反射或发射的波的频率变化来计算物体相对于仪器的速度。
根据多普勒效应，当物体相对于观测者运动时，波的频率将发生变化。
多普勒测速原理广泛应用于多个领域，包括交通运输、气象、医学和军事等。
2. 交通运输领域中的应用•交通警务监测：多普勒测速仪广泛用于交通警务监测，通过测量车辆在道路上行驶时的速度，实现交通监控和违规处罚。
多普勒测速仪能够准确测量车辆的速度，提高交通运输管控的效率和准确性。
•智能交通系统：多普勒测速原理应用于智能交通系统，可用于车辆自动驾驶、交通状态监测和交通流量控制等。
通过实时检测车辆的速度和位置信息，系统可以智能地调整信号灯配时，改善道路交通状况。
3. 气象领域中的应用•天气预报：多普勒雷达可以测量降雨物体的速度和运动方向，从而提供更准确的降雨预报和暴雨预警。
利用多普勒测速原理，气象部门能够及时监测并预测风暴的路径和雨带的移动方向，对民众及时发布预警信息。
•风速测量：多普勒测速仪可用于测量大气中风速的变化。
气象部门可以利用多普勒测速原理测量风速，并根据风速数据评估风力等级，为航空、海洋和建筑工程等提供重要的气象信息。
4. 医学领域中的应用•血流速度测量：多普勒超声技术是医学领域中常用的无创血流速度测量方法。
通过向人体部位发射超声波并接收反射波，医生可以利用多普勒测速原理计算出血流速度，用于心脏、血管、胎儿等相关疾病的检测和诊断。
•婴儿心率检测：多普勒技术也被用于测量婴儿的心率。
医生可以使用多普勒设备在妊娠期间检测并监测胎儿的心率，了解胎儿的健康状况，并及时处理相关问题。
5. 军事领域中的应用•目标识别：多普勒雷达是军事领域中的重要设备，可用于目标识别和跟踪。
通过测量目标的运动速度和方向，多普勒雷达可以与其他雷达信息结合，提供目标的准确位置和运动轨迹，为战场指挥和打击决策提供重要的信息支撑。
多普勒雷达测速
多普勒雷达之阳早格格创做多普勒雷达测速是一种曲交丈量速度战距离的要领.正在列车上拆置多普勒雷达，末究背轨里收射电磁波，由于列车战轨里之间有相对付疏通，根据多普勒频移效力本理，正在收射波战反射波之间爆收频移，通过丈量频移便不妨估计出列车的运止速度，进一步估计出列车运止的距离.克服了车轮磨益、空转大概滑止等制成的缺面，不妨连绝测速、测背战定位.多普勒效力当收射源(大概交支者)相对付介量疏通时，交支者交支到的电磁波的频次战收射源的频次分歧，那种局里被称为多普勒效力.物体辐射的波少果为光源战瞅测者的相对付疏通而爆收变更.正在疏通的波源前里，波被压缩，波少变得较短，频次变得较下(蓝移).正在疏通的波源后里，爆收好异的效力.波少变得较少，频次变得较矮(白移).波源的速度越下，所爆收的效力越大.根据光波白／蓝移的程度，不妨估计出波源循着瞅测目标疏通的速度.多普勒效力假设本有波源的波少为λ，频次为f0，介量中波速为c则(1)当波源停止不动Vs=0，瞅察者以V0相对付波源移动(背波源目标)(2)当瞅察者停止不动V0=0，波源以Vs相对付瞅察者移动(背瞅察者目标)(3)当波源移动速度为Vs，瞅察者移动速度为V0，相对付疏通，此时介量中的波少战瞅察者交支到的波的个数皆有变更多普勒雷达的测速本理多普勒雷达法利用多普勒效力丈量列车运止速度.正在车头位子拆置多普勒雷达，雷达背大天收支一定频次的旗号，并检测反射回去的旗号.由于列车的疏通会爆收多普勒效力，所以检测到的旗号其频次与收支的旗号频次是不实足相共的.如果列车正在前进状态，反射的旗号频次下于收射旗号频次；反之，则矮于收射旗号频次.而且，列车运止速度越快，二个旗号之间的频次好越大.通过丈量二个旗号之间的频次好便不妨获与列车的运止目标战坐即运止速度，对付列车的速度举止积分便可得到列车的运止距离.多普勒雷达的测速本理雷达收射电磁波的频次为F，正在介量中的传播速度为c，收射角为a1，当雷达以速度V仄止于反射里疏通(反射里停止)，则正在反射里交支到的波频次为f1而此时反射里把波反射回去，相称于波源(停止)，雷达交支反射回去的波，相称于瞅察者(仄止反射里速度为V)，由于雷达的疏通，进射角为a2，则雷达交支到的波频次为f2多普勒雷达的测速本理收射波与交支波的频移为由于雷达疏通的速度V近近小于电磁波的速度c，不妨近似认为进射角a2=a1，则频移将上式展为泰勒级数，并舍去下次项，可得也便是道，收射波与进射波之间的频移fr与雷达的速度V 沿收射波目标的分量的大小成正比.如果收射角a1牢固，则频移fr便是与雷达速度V成正比，只消丈量出频移fr 的值，便不妨估计出雷达的疏通速度V缺面根源•为了简化估计，缩小处理易度，普遍皆市与简化后的公式去估计，然而，由于简化公式是通过舍进的要领举止简化得，简化公式与本公式之间存留一定缺面，那样正在使用简化公式之前便要先思量那个缺面对付估计的效率.•列车运止的历程中，由于轨里不仄整大概其余本果，列车会爆收振荡，然而列车的振荡基础上皆是车体的下频上下小幅度疏通•多普勒雷达速度传感器的拆置缺面也会对付测速有一定的效率.理念情况下，多普勒雷达收射电磁波的目标正在列车速度目标的纵轴里上，且与火仄里成a角度.然而是由于拆置缺面，电磁波的收射目标会与预约的目标有一定的偏偏好.惯性导航系统惯性导航系统(INS)是一种典型的独力定位技能.它与电磁辐射、天球磁场等辐射能量皆无闭，是修坐正在牛顿典范力教前提上的.牛顿典范力教认为，一个物体正在不受到中力的效率时，脆持停止大概者匀速曲线疏通.而且物体的加速度是与所支到的中力成正比的.加速度的积分是速度，依着那个思路，如果咱们不妨赢得疏通物体的加速度，从而也能赢得那个物体的速度战位子疑息.INS系统的便宜是：它的定位历程不需要磁罗盘，也不需要博用天图匹配.系统的粗度险些实足由组成系统的各元件粗度决断.而且正在短时问它不妨脆持较下的粗度.然而是它的系统粗度主要与决于惯性丈量器件(陀螺仪战加速度计)，导航参数的缺面随时间而聚集，果而不符合万古间的单独导航.惯性导航系统拉拢惯性力的效率督促传感器爆收变更，那个变更量与加速度值有闭.共时变更量引导传感器将其转移为电压的变更，通过丈量电压的变更间交的得到加速度值.根据一个下速转动的物体，它的转动轴正在不受到中力的效率时是不会爆收改变的本理.模拟一个导航坐标系，获与圆背战角速度疑息.完毕导航估计战仄台追踪回路中指令角速度旗号的估计.刚刚才分解了几种多普勒测速缺面，那对付于缺面有不什么矫正步伐？乡轨定位要领钻研P30詹纳斯摆设能灵验的缩小多普勒雷达测速的振荡缺面正在列车底中线上紧挨着拆置二个多普勒雷达，拆置的目标是好异的，设列车前进目标收射电磁波的雷达为前雷达，好异目标的为后雷达，前后雷达分别背列车前进目标及反目标各收一束电磁波，并估计它们的频好。
用多普勒效应测速的原理及应用
用多普勒效应测速的原理及应用肖健 (北京工业大学实验学院电子信息工程系)摘要:阐述用实验分析多普勒测速效应的原理及具体应用方法。
实验中用水波代替了原本的声波，通过波纹的疏密清晰的反映了多普勒效应。
关键词:多普勒效应;速度;由于波源或观察者相对于介质有相对运动时，观察者所接收到的波频率有所变化的现象就叫做多普勒效应(这种现象是奥地利物理学家多普勒(1803,1853)于1842年首先发现的，因此以他的名字命名。
1 多普勒效应验证方法我们可以用水波代替声波(都是机械波)，做如下演示实验(在盛有清水的大水槽中，以一端粘有直径约为8,,的石蜡球的细弹簧作为弹簧单振子，使单振子与水面接触，若使单振子沿竖直方向周期性地上下击打水面，这时，水面上就形成向四周传播的周期性同心圆波(若将振动着的单振子在水面上向右平移、便可看到从振源中心到右槽壁间的波纹变密、波长缩短，右壁接收圆波的频率变大，而振源中心到左槽壁的波纹变疏，波长增大，左槽壁接收圆波的频率变小，该实验仪器结构简单，易于取材，制作简便，便于操作，直观性强，可信度高，具有较好的实验效果(实验结果表明，单振子(振源)本身的频率并没有改变，而是水槽壁(接收者)接收的水波的频率发生了变化。
2 测速原理多普勒测速仪是利用波的多普勒效应这一原理制成的,其原理是用波照射运动着的物体,运动物体反射或散射波,由于存在多普勒效应,反射或散射波将产生多普勒频移,利用产生频移的波与本振波进行混频再经过适当的电子电路处理即可得到运动物体的运动速度. 我们假设多普勒测速仪静止,运动物体的运动速度为v,运动物体的运动方向与多普勒测速仪的测速方向在同一直线上.如图1图一3 声波测速为了得到多普勒测速仪所接收到的由于存在多普勒效应而频移的声波频率与运动物体运动速度之间的关系,我们分两步进行讨论.第一步,多普勒测速仪发射声波,运动物体接收到其所发射的声波.在这个过程中,多普勒测速仪作为波源是静止的,而运动物体作为波接收器以速度v运动.设多普勒测速仪所发射的声波频率为f,运动物体所接收到的声波频率为f′,声波的传播速度为v0,则由图1得(1)第二步,运动物体反射或散射声波,多普勒测速仪接收到其所反射或散射的声波.在这个过程中,运动物体作为波源以速度v运动,而多普勒测速仪作为波接收器静止.设多普勒测速仪接收到的声波频率为f″,由第一步我们知道,运动物体所反射或散射的声波频率为f′,于是由图1得(2) 把(1)式代入(2)式得(3)由(3)式得(4)(4)式即为被测物体的运动速度v与多普勒测速仪所发射的声波频率f、多普勒测速仪所接收到的由于存在多普勒效应而频移的声波频率f″以及声波的传播速度v0之间的关系。
多普勒测速公式推导
多普勒测速公式推导
嘿，让咱来好好聊聊多普勒测速公式推导！先说说最基本的多普勒效应公式吧，就像 f'=f(v+v0)/(v-vs) 。
比如说，你就想象一下一辆呼啸而过的
汽车（这就是例子哦），它发出声音，当它向你靠近时，你听到的声音频率会变高，远离时频率会变低，这就是多普勒效应啦！
那这个公式具体咋用呢？比如说警察叔叔用雷达测速仪测车的速度（又是一个例子啦），雷达波就相当于公式里的波，车的速度就是那个会改变频率的因素。
通过测量接收到的雷达波频率的变化，就能算出车的速度呢，是不是很神奇？
再深入一点，想象一下在水里的声波也有类似的情况（看，新例子哟），当测量船在水里移动并测量声波的变化时，同样可以用这个公式来搞清楚很多信息呢。
哎呀，这多普勒测速公式可真是太有意思了，让我们能了解好多以前不知道的现象和数据呀！。
多普勒测速仪工作原理
浏览次数：110次悬赏分：0|解决时间：2011-8-24 19:30|提问者：匿名最佳答案从开过来的机车所听到的声波间的距离被压缩了，就好像一个人正在关手风琴。
这个动作的结果产生一个明显的较高的音调。
当火车离去时，声波传播开来，就出现了较低的声音--这种现象被称为“多普勒”效应。
检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应。
从测速仪里射出一束射线，射到汽车上再返回测速仪。
测速仪里面的微型信息处理机把返回的波长与原波长进行比较。
返回波长越紧密，前进的汽车速度也越快--那就证明驾驶员超速驾驶的可能性也越大。
多普勒测速仪仪器介绍TSI的LDV/PDPA系统LDV/PDPA的主要装置和原理激光多普勒测速仪是测量通过激光探头的示踪粒子的多普勒信号，再根据速度与多普勒频率的关系得到速度。
由于是激光测量，对于流场没有干扰，测速范围宽，而且由于多普勒频率与速度是线性关系，和该点的温度，压力没有关系，是目前世界上速度测量精度最高的仪器。
LDV/PDPA测速工作原理可以用干涉条纹来说明。
当聚焦透镜把两束入射光以?角会聚后，由干激光束良好的相干性，在会聚点上形成明暗相间的干涉条纹，条纹间隔正比干光波波长，而反比干半交角的正弦值。
当流体中的粒子从条纹区的方向经过时，会依次散射出光强随时间变化的一列散射光波，称为多普勒信号。
这列光波强度变化的频率称为多普勒频移。
经过条纹区粒子的速度愈高，多普勒频移就愈高。
将垂直于条纹方向上的粒子速度，除以条纹间隔，考虑到流体的折射率就能得到多普勒频移与流体速度之间线性关系。
LDV/PDPA系统就是利用速度与多谱勒频移的线性关系来确定速度的。
各个方向上的多普勒频率的相位差和粒子的直径成正比，利用监测到的相位差可以来确定粒径。
LDV/PDPA系统从功能上分为：光路部分、信号处理部分。
光路部分：采用He-Ni激光器或Ar离子激光器，是因为它们能够提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三种波长的激光。
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关于利用多普勒测车速的原理探究
摘要 本文从实例出发,阐述了雷达测速仪的工作原理───电磁波的多普勒效应,以及其实际应用上的一些情况.
关键词 电磁波的多普勒效应
The discovery of the principle of the velometer with Doppler effect Li Hongyang, Zhangyan Lin Weiping Tang Guangzhao , Li Zhuoran (A group from nuclear physics major, the physics department, scu)
Abstract this article describes the application of Doppler effect of electromagnetic wave ,and the principle of the radar velometer. Keywords the Doppler effect of electromagnetic wave
背景 假定这种情景:一平直公路放置一测速仪,远方式来一辆车,其速度为v,测速仪发射一列电磁波,其频率为f,在极短时间后收到一频率为f ’的反射波.现在需要由f,f ’求v. 由于发出的为电磁波,经典运动理论下的多普勒公式已远远不够.再次我们避开四维坐标,用洛仑兹变换与狭义相对论来推导相对论下的多普勒效应. 令静止参考系为K 系,运动参考系为K ’系 则有 ①, ② 而由洛仑兹变换知:
③
∴ ④ ⑤
联立③④⑤得:
⑥
2
2
2
01c u c m E -=2220'1'c u c m E -=⇒⎪⎪⎪⎪
⎩
⎪
⎪⎪
⎪⎨⎧
-===-=γγ2''''c vt t t z
z y y vt x x ⎪⎪
⎪⎪⎪⎪⎩⎪
⎪⎪
⎪⎪⎪
⎨⎧-=-=-=221'1''c vu u u c vu u u vt u u x z z x
y y x
x γγγ2222''''z y x u u u u ++=2222z
y x u u u u ++=22222
11'1c vu c u c u x --=-γ
联立①②⑥
, 其中
逆运算,得:
⑦
而对电磁波
由能量与动量关系式
可得,
(电磁波无静能)
,联⑦式
图
⑧
由于反射过程电磁波被压缩,且此时测速仪与车在同一方向
γv P E E x -=
∴'γ
v P E E x ''+=θ
cos ''P P x =f
h E ∙=4
02222c m C P E +=0
''222+=C P E γ
θ
c v
E E E cos ''+=
∴γθcos 1'c
v
f f +
=γ
x m vu E E -='x
x P mu =c
E P ''=
∴
θ= 0
⑧式变为
其中v 矢量,如图若c 与v 反向
即迎车面而测量
同理,若如图(2)(下) c 与v 同向
由此测量 , 可求得v
利用雷达波来侦测移动物体速度的原理，其理论基础皆源自于上述相对论下的多普勒效应，其应该也是一般常见的多普勒雷达(Doppler Radar)
多普勒的理论基础为时间。
波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着波而前进的。
当无线电波在行进的过程中，碰到物体时，该无线电波会被反弹，而且其反弹回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。
若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。
然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反弹回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时，则反弹回来的无线电波，其频率则会随之减小。
速度侦测装置所应用的原理，就是可以侦测到发射出现的无线电波，及反弹回来的无浅电波其间的频率变化。
由这两个不同频率的差值，便可以依特定的比例关系，而计算是该波所碰撞到物体的速度。
当然，此种速度侦测装置可以将所侦测到的速度，转换为「公里/小时」或是「英里/小时」。
由于警方的测速雷达总是侦测到一个较强的反单电波後，才决定该移动物体(车子)的速度；而通常体积较大的物体其反弹的电波也较强；另外，离发射电波较近的物体，其所反弹的电波也会较强。
根据这个原理，若有两辆大小相同的车子，同样都是超速时，测速雷达只会侦测到开在较前面车子的速度；若有一辆未超速的大卡车开在前方，而另一辆已超速的小客车开在后方时，测速雷达是无法侦测出该小客车已超速，除非该小客车已经超越了大卡车而继续超速。
这告诉我们，利用雷达波来侦测车速时，是无法在车阵中，侦测到特定车辆的速度，而只能侦测到开在车阵最前面，且体积较大的车子的速度。
参考文献：
高炳坤 王凤林 大学物理2003（8）15~16 杨维紘 力学 及网络上一些相关资料
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