德國(guó)利用新型雷達(dá)系統(tǒng)創(chuàng)建測(cè)量精確度新紀(jì)錄

德國(guó)卡爾斯魯爾理工學(xué)院（KIT）無(wú)線射頻技術(shù)與電子研究所和德國(guó)魯爾波鴻大學(xué)集成系統(tǒng)專業(yè)的科學(xué)家們，共同研發(fā)出了用于測(cè)量距離的雷達(dá)系統(tǒng)并得到成功應(yīng)用。這個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)在今年7月的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)中，以一個(gè)微米的精確度為測(cè)量距離創(chuàng)下了新紀(jì)錄。一微米為百萬(wàn)分之一米，人類頭發(fā)的粗細(xì)約為40-60微米。該系統(tǒng)具有精確度高、成本低的特點(diǎn)，由此為發(fā)展生產(chǎn)與設(shè)備技術(shù)帶來(lái)了新機(jī)會(huì)。

準(zhǔn)確測(cè)量距離在制造技術(shù)中日趨重要，例如用于機(jī)器人的精確控件，或是微機(jī)械元件的生產(chǎn)和對(duì)機(jī)床的控制。通常用的是玻璃刻度尺、電感式傳感器或是激光測(cè)量系統(tǒng)。玻璃刻度非常精確，可以達(dá)到微米測(cè)量，但對(duì)于日常應(yīng)用，不僅靈活性不夠，成本也太高；電感式傳感器利用線圈、磁場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)距離，應(yīng)用時(shí)無(wú)須接觸，因此也無(wú)磨損，但其測(cè)量重復(fù)率有限；使用激光也可獲得高精度測(cè)量，但不適合用于潮濕、有灰塵、光線不穩(wěn)定的場(chǎng)所。雷達(dá)信號(hào)相反可以穿透灰塵與霧氣，而雷達(dá)系統(tǒng)至今主要用于天氣觀察、空氣監(jiān)測(cè)與汽車(chē)距離測(cè)量。

科學(xué)家們采用的是調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)（FM?CW-Radar），其發(fā)射機(jī)在測(cè)量過(guò)程中連續(xù)工作，KIT與魯爾波鴻大學(xué)的研究人員為此分別開(kāi)發(fā)出了演算法（Algorithmik）和硬件。

這個(gè)設(shè)置特殊的雷達(dá)系統(tǒng)可在空間以微米的精確度測(cè)量距離達(dá)好幾米。相比于激光，此系統(tǒng)不僅價(jià)格更低，還可以清楚地測(cè)量絕對(duì)位置。因其有無(wú)限制的無(wú)歧義范圍，所以比激光更優(yōu)越。

（本刊編輯部輯）