德國利用新型雷達系統(tǒng) 創(chuàng)建測量精確度新記錄

德國卡爾斯魯爾理工學院（KIT）無線射頻技術與電子研究所和德國魯爾波鴻大學集成系統(tǒng)專業(yè)的科學家們，共同研發(fā)出了用于測量距離的雷達系統(tǒng)并得到成功應用。這個雷達系統(tǒng)在今年7月的聯(lián)合實驗中，以一個微米的精確度為測量距離創(chuàng)下了新記錄。一微米為百萬分之一米，人類頭發(fā)的粗細約為40-60微米。該系統(tǒng)具有精確度高、成本低的特點，由此為發(fā)展生產與設備技術帶來了新機會。
    準確測量距離在制造技術中日趨重要，例如用于機器人的精確控件，或是微機械元件的生產和對機床的控制。通常用的是玻璃刻度尺、電感式傳感器或是激光測量系統(tǒng)。玻璃刻度非常精確，可以達到微米測量，但對于日常應用，不僅靈活性不夠，成本也太高；電感式傳感器利用線圈、磁場與運動來測距離，應用時無須接觸，因此也無磨損，但其測量重復率有限；使用激光也可獲得高精度測量，但不適合用于潮濕、有灰塵、光線不穩(wěn)定的場所。雷達信號相反可以穿透灰塵與霧氣，而雷達系統(tǒng)至今主要用于天氣觀察、空氣監(jiān)測與汽車距離測量。
    科學家們采用的是調頻連續(xù)波雷達(FMCW-Radar),其發(fā)射機在測量過程中連續(xù)工作，KIT與魯爾波鴻大學的研究人員為此分別開發(fā)出了演算法（Algorithmik）和硬件。這個設置特殊的雷達系統(tǒng)可在空間以微米的精確度測量距離達好幾米。相比于激光，此系統(tǒng)不僅價格更低，還可以清楚地測量絕對位置。因其有無限制的無歧義范圍，所以比激光更優(yōu)越。
    該雷達系統(tǒng)還將通過一系列科研項目得到優(yōu)化，其精確度會進一步提高，今后將在生產、設備技術領域中以多性能、低成本的特點，完成各種高精度的測量工作。