用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，由天线转台、雷达云台、雷达回波模拟模块、控制模块、信号采集模块和显示器组成，被测雷达在雷达云台的带动下水平或俯仰旋转，雷达云台和被测雷达均置于暗室模块中，天线转台带动天线水平转动，控制模块将被测雷达和天线所应处的状态信号分别发送给雷达云台和天线转台，并将本车与虚拟目标之间的相对状态信号经雷达回波模拟模块处理后发送给被测雷达，信号采集模块采集并存储被测雷达的检测信号，并将被测雷达的检测信号传至显示器实时显示。本实用新型专利技术实现了对复杂的行驶场景中的目标的动态模拟和本车姿态的模拟，进而实现对毫米波雷达在复杂的行驶场景中的性能测试。

Millimeter wave radar test system for multi-target dynamic simulation

【技术实现步骤摘要】
用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统
本技术属于车载雷达测试
，具体涉及用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统。
技术介绍
随着汽车智能化的飞速发展，汽车自动驾驶技术已经成为人们越来越关注的领域，而环境感知是汽车自动驾驶中必不可缺的环节，故，各种应用于环境感知的传感器快速发展，其中，由于毫米波雷达具有不受光线和天气环境影响等优点，使其成为智能汽车进行环境感知必不可少的传感器。通过毫米波雷达能够实现对路况的有效判断，提高车辆的预警能力，因此，毫米波雷达被广泛应用于车道保持、自适应巡航、碰撞预警、盲区监测以及换道辅助等高级驾驶辅助系统中。为测试毫米波雷达是否适用于复杂的行驶环境并能达到所需性能，为此需要搭建毫米波雷达测试系统。现有的雷达测试系统可分为两类，一类是通过布置实际试验场地来进行测试，这种测试系统成本很高；另一类是通过模拟的方式构建虚拟测试场景，成本低，测试方便。但是，无论现有的哪种雷达测试系统都只能测试简单的行驶场景，难以真正保证毫米波雷达的性能是否能够在复杂的行驶场景中满足感知要求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术提供了用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，本技术通过对复杂的行驶场景中的目标的动态模拟和本车姿态的模拟，以实现对毫米波雷达在复杂的行驶场景中的性能测试。结合说明书附图，本技术的技术方案如下：用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，由天线转台、雷达云台、雷达回波模拟模块、控制模块、信号采集模块以及显示器组成；被测雷达安装在雷达云台上，并在雷达云台的带动下水平旋转或俯仰旋转，被测雷达置于天线转台的暗室模块中，天线在天线转台的带动下水平转动；雷达回波模拟模块由射频输入单元、信号处理单元和射频输出单元依次信号连接组成，射频输入单元和射频输出单元分别与天线信号连接；控制模块由上位控制机分别与雷达云台控制单元、天线转台控制单元和回波模拟控制单元连接组成，雷达云台控制单元与雷达云台控制连接，天线转台控制单元与天线转台控制连接，回波模拟控制单元与信号处理单元信号连接，上位控制机将被测雷达所应处于的水平方位角和前后俯仰角信号通过雷达云台控制单元发送至雷达云台，将天线转台中天线所应处于的水平方位角信号通过天线转台控制单元发送至天线转台，将载有被测雷达的本车与虚拟目标车辆的相对距离和相对速度信号经信号处理单元处理后，经天线发射给被测雷达；信号采集模块与被测雷达信号连接后与显示器相连，信号采集模块采集并存储被测雷达的检测信号，并将被测雷达的检测信号传输至显示器实时显示。进一步地，所述天线转台由天线运动模块和暗室模块组成，暗室模块位于天线运动模块内，雷达云台以及固定安装在雷达云台上的被测雷达均置于所述暗室模块中；所述天线运动模块由天线转台小带轮101、天线转台同步带102、天线转台台架103、天线转台大带轮104、滑动轴承105、耐磨垫圈108、天线109、天线转台伺服电机111、天线转台端盖112和波导线113组成，若干天线转台大带轮104通过滑动轴承105套置在天线转台台架103中间的套筒圆周外侧，天线转台大带轮104彼此之间相互独立旋转，相邻两个天线转台大带轮104的端面之间设有耐磨垫圈108，天线转台端盖112固定在天线转台台架103的套筒顶部，实现对天线转台大带轮104的轴向固定，与天线转台大带轮104一一对应地，若干天线转台伺服电机111固定安装在天线转台台架103侧面的立架上，天线转台伺服电机111的输出端与天线转台小带轮101同轴固连，天线转台小带轮101通过天线转台同步带102与天线转台大带轮104传动连接，天线109分别一一对应地水平固定在天线转台大带轮104上，天线109的一端穿过天线转台大带轮104伸入天线转台台架103的套筒内侧的环形吸波材料106中，天线109的另一端均通过波导线113与射频输入单元和射频输出单元相连；所述暗室模块是由环形吸波材料106和尖劈形吸波材料107组成的半封闭腔体结构，环形吸波材料106自下而上安装在天线转台台架103的套筒内壁上，尖劈形吸波材料107固定安装在天线转台端盖112的底部，雷达云台及安装在雷达云台上的被测雷达从天线转台台架103中部的通孔进入暗室模块腔体内；所述天线转台伺服电机111与天线转台控制单元信号连接。进一步地，所述雷达云台由雷达夹紧模块和雷达运动模块组成；所述雷达夹紧模块由雷达夹紧挡板201、雷达夹紧支架211和雷达夹紧底板202组成，雷达夹紧支架211竖直固定在雷达夹紧底板202上，雷达夹紧挡板201固定在雷达夹紧支架211前端，雷达夹紧挡板201上开有矩阵分布的条形安装孔，被测雷达通过条形安装孔固定安装在雷达夹紧挡板201上；所述雷达运动模块由水平转动小带轮203、水平转动同步带204、推力球轴承205、雷达云台端盖206、雷达云台上转台207、花键轴208、俯仰转动小带轮209、俯仰转动伺服电机210、水平转动大带轮212、水平转动伺服电机213、俯仰转动大带轮214和雷达云台下转台215组成，水平转动大带轮212通过推力球轴承205安装在雷达云台上转台207上方，水平转动大带轮212底部通过雷达云台端盖206固定在雷达云台上转台207上实现轴向固定，且水平转动大带轮212同轴固连在雷达夹紧底板202的底部，水平转动伺服电机213固定在雷达云台上转台207上，水平转动小带轮203与水平转动伺服电机213的输出端同轴固连，水平转动小带轮203通过水平转动同步带204与水平转动大带轮212传动连接，雷达云台上转台207底部与雷达云台下转台215顶部铰接，俯仰转动大带轮214通过花键轴208与雷达云台上转台207顶部相连，且雷达云台上转台207与雷达云台下转台215的铰接轴线与花键轴208的轴线共线，俯仰转动伺服电机210外壳体固定在雷达云台下转台215的底座上，俯仰转动小带轮209与俯仰转动伺服电机210的输出端同轴固连，俯仰转动小带轮209通过俯仰转动同步带与俯仰转动大带轮214传动连接；所述俯仰转动伺服电机210和水平转动伺服电机213分别与雷达云台控制单元信号连接。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术所述车载毫米波雷达测试系统的暗室模块由多个可动的环状吸波材料组成，并且将天线转台与暗室模块集成在一起，暗室中只布置有随着吸波材料转动的天线、被测雷达和雷达夹紧装置，可以极大地减小测试环境的杂波干扰；2、本技术所述车载毫米波雷达测试系统通过布置有多个天线的天线转台、具有两个转动自由度的雷达云台，以及雷达回波模拟模块的协同工作，可以实现对多目标的、复杂的行驶场景进行实时地、动态地模拟；3、本技术所述车载毫米波雷达测试系统集成度高，占用空间小，在室内即可方便、快捷地实现对毫米波雷达在各种复杂的行驶场景中的性能测试。附图说明图1为本技术所述车载毫米波雷达测试系统的整体结构示意框图；图2为本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，其特征在于：/n由天线转台、雷达云台、雷达回波模拟模块、控制模块、信号采集模块以及显示器组成；/n被测雷达安装在雷达云台上，并在雷达云台的带动下水平旋转或俯仰旋转，被测雷达置于天线转台的暗室模块中，天线在天线转台的带动下水平转动；/n雷达回波模拟模块由射频输入单元、信号处理单元和射频输出单元依次信号连接组成，射频输入单元和射频输出单元分别与天线信号连接；/n控制模块由上位控制机分别与雷达云台控制单元、天线转台控制单元和回波模拟控制单元连接组成，雷达云台控制单元与雷达云台控制连接，天线转台控制单元与天线转台控制连接，回波模拟控制单元与信号处理单元信号连接，上位控制机将被测雷达所应处于的水平方位角和前后俯仰角信号通过雷达云台控制单元发送至雷达云台，将天线转台中天线所应处于的水平方位角信号通过天线转台控制单元发送至天线转台，将载有被测雷达的本车与虚拟目标车辆的相对距离和相对速度信号经信号处理单元处理后，经天线发射给被测雷达；/n信号采集模块与被测雷达信号连接后与显示器相连，信号采集模块采集并存储被测雷达的检测信号，并将被测雷达的检测信号传输至显示器实时显示。/n...

【技术特征摘要】
1.用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，其特征在于：
由天线转台、雷达云台、雷达回波模拟模块、控制模块、信号采集模块以及显示器组成；
被测雷达安装在雷达云台上，并在雷达云台的带动下水平旋转或俯仰旋转，被测雷达置于天线转台的暗室模块中，天线在天线转台的带动下水平转动；
雷达回波模拟模块由射频输入单元、信号处理单元和射频输出单元依次信号连接组成，射频输入单元和射频输出单元分别与天线信号连接；
控制模块由上位控制机分别与雷达云台控制单元、天线转台控制单元和回波模拟控制单元连接组成，雷达云台控制单元与雷达云台控制连接，天线转台控制单元与天线转台控制连接，回波模拟控制单元与信号处理单元信号连接，上位控制机将被测雷达所应处于的水平方位角和前后俯仰角信号通过雷达云台控制单元发送至雷达云台，将天线转台中天线所应处于的水平方位角信号通过天线转台控制单元发送至天线转台，将载有被测雷达的本车与虚拟目标车辆的相对距离和相对速度信号经信号处理单元处理后，经天线发射给被测雷达；
信号采集模块与被测雷达信号连接后与显示器相连，信号采集模块采集并存储被测雷达的检测信号，并将被测雷达的检测信号传输至显示器实时显示。


2.如权利要求1所述用于多目标动态模拟的车载毫米波雷达测试系统，其特征在于：
所述天线转台由天线运动模块和暗室模块组成，暗室模块位于天线运动模块内，雷达云台以及固定安装在雷达云台上的被测雷达均置于所述暗室模块中；
所述天线运动模块由天线转台小带轮(101)、天线转台同步带(102)、天线转台台架(103)、天线转台大带轮(104)、滑动轴承(105)、耐磨垫圈(108)、天线(109)、天线转台伺服电机(111)、天线转台端盖(112)和波导线(113)组成，若干天线转台大带轮(104)通过滑动轴承(105)套置在天线转台台架(103)中间的套筒圆周外侧，天线转台大带轮(104)彼此之间相互独立旋转，相邻两个天线转台大带轮(104)的端面之间设有耐磨垫圈(108)，天线转台端盖(112)固定在天线转台台架(103)的套筒顶部，实现对天线转台大带轮(104)的轴向固定，与天线转台大带轮(104)一一对应地，若干天线转台伺服电机(111)固定安装在天线转台台架(103)侧面的立架上，天线转台伺服电机(111)的输出端与天线转台小带轮(101)同轴固连，天线转台小带轮(101)通过天线转台同步带(102)与天线转台大带轮(104)传动连接，天线(109)分别一一对应地水平固定在天线转台大带轮(104)上，天线(109)的一端穿过天线转台大带轮(104)伸入天线转台台架(103)的套筒内侧的环形吸波材料(106)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡坤阳，曲婷，曲文奇，刘思晗，高炳钊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22