雷达技术在帮助盲人生活问题上可能采取的应用

雷达技术起源于1842年,在经历了一百多年的发展和改进后,现在的雷达技术已经十分成熟。雷达技术已是当代社会耳熟能详的词语,其本质是利用电磁波探测目标的电子设备。其工作原理则是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。
测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。
在军事上,雷达技术已经广泛应用于超远程预警、搜索和警戒、引导、指挥、监视、火控、制导、战场监视等操作;而民用雷达的作用同样不可小的觑,气象、导航、遥感设备都少不了雷达的协助。
今天我想讨论的问题则是雷达对物体的测速、测距、测高能力在帮助盲人生活上的应用。
眼睛是心灵的窗户。对于盲人来讲,看不见是一种莫大的打击。在以前,他们只能凭借自身的其余感官系统来接触外界事物:用手触碰,用耳倾听,用嗅觉感知。然而眼睛生来是有其重要作用的,有些事情,缺少眼睛的功能,是非常难完成的。人的其他感官的功能也并没有想象中那样敏锐,所以眼睛的重要地位,单凭其他感官的综合,是无法替代的。
但是现代,有了雷达的帮忙,我们可以采取一些辅助功能,来更好的帮助盲人、方便盲人的生活。例如:盲人现普遍使用的盲棍能够获取到地面1到2米的物体信息,它只能告诉盲人极少的信息,然后盲人需要自己通过判断来避免摔跤,撞人。然而,如果能够设计一个便携式雷达,这个雷达拥有测周围较大范围物体的高度、速度以及距离,然后通过语音提示给盲人,让盲人可以了解周围物体的许多信息,那么盲人在街上的行动则会变得轻便许多,这将最大程度的提供眼睛的功能。目前导盲犬也成为了帮助盲人生活的主要工作者。在过马路时,如果有车经过,导盲犬会拉着主人退后,避免交通事故。在公交车站,遇到需要赶的车,导盲犬也会示意主人上车。但这些事情,一个理想的便携式雷达都可以做到,在过马路时,雷达可以测道路两旁的最近的车速和车距,并及时反馈给盲人。在公交车站,如果不同路线的车上装有不同的信号发生器,那么雷达在很远处就可以感知到来的是一辆什么路线的公交车,并反馈给盲人。这样将会避免失误、坐错车等情况,也会让盲人事先有充分的时间准备上车。
雷达在军事民事方面的作用,都不可小觑,在这个和平年代,我们应该多思考雷达在生活中对人类能够做出的贡献,开发它在各种微小事情上的用途。


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