Efeito Doppler, ou a questão da precisão da determinação da velocidade pelos radares da polícia de trânsito

No entanto, o governo russo está inclinado a abolir a “reserva” não multada de 20 km / h nas rotas russas, e por isso decidimos conversar sobre como funcionam os radares policiais modernos. Neste post, você encontrará uma descrição do efeito Doppler, subjacente ao trabalho da maioria dos radares, bem como cálculos de exatamente qual velocidade você pode percorrer na estrada sem medo de multas.

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Quando as pessoas falam sobre o efeito Doppler, sempre me lembro da velha piada soviética.

Certa vez, um cientista dirigiu um semáforo vermelho e foi parado por um inspetor.
- Você está quebrando? - o inspetor perguntou
O cientista engenhoso decidiu mostrar seu conhecimento.
- De maneira alguma, camarada inspetor.
- Por que você foi ao semáforo vermelho?
- Veja, me pareceu verde devido ao efeito Doppler
O inspetor também tinha formação técnica e privou o cientista de uma carteira de motorista por excesso de velocidade astronômica.

A essência do fenômeno


De fato, o efeito Doppler - o fenômeno das mudanças na frequência das ondas registradas de objetos ou objetos em movimento - é observado em toda parte. Isso é verdade tanto para o som quanto para as ondas eletromagnéticas (é claro, com certas correções).

Com o efeito Doppler, encontramos constantemente na vida, por exemplo, quando ouvimos o som de uma sirene que se aproxima e depois de uma que sai. A princípio, o som parece mais alto e depois - pelo contrário, mais baixo. Teoricamente, isso foi justificado por um físico austríaco em 1842, e hoje esse efeito é aplicado em muitos campos da ciência e da tecnologia - desde a pesquisa espacial ... até multas aos motoristas.

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O efeito Doppler pode ser descrito brevemente da seguinte forma: o movimento de um objeto em relação a outro leva ao fato de que os picos de onda chegam da fonte ao receptor tarde (ou à frente) e isso faz com que a frequência do sinal mude.

Portanto, o comprimento de onda da radiação detectada é determinado pela fórmula (todos os cálculos podem ser encontrados na Wikipedia , mas se você estiver com preguiça, também os mudamos para cá).

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E a frequência que o receptor fixo registra é determinada pela fórmula

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Radar da polícia


No caso dos radares policiais, estamos falando de ondas de rádio; portanto, nas fórmulas de cálculo, o parâmetro C não é levado em consideração - a velocidade de propagação do sinal no meio físico. Em vez disso, é usada uma teoria especial da relatividade, e a fórmula assume a forma:

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Nesta fórmula, C é a velocidade da luz e V é a velocidade da fonte em relação ao receptor. O cosseno teta reflete o ângulo entre a direção da fonte e o vetor de velocidade no quadro de referência do receptor.

O radar da polícia é uma fonte de sinal e um receptor que registra a frequência da radiação refletida na radiofrequência.

A maioria dos radares modernos opera na banda K, o que significa que eles emitem radiação a uma frequência de cerca de 24,15 GHz. O sinal refletido de um objeto em movimento tem uma frequência diferente. E para determinar a velocidade do carro, a diferença é reduzida pela metade e a velocidade radial relativa é calculada de acordo com as fórmulas acima.

Fabricantes de radares modernos, como o ARROW, declaram um erro não superior a 1 km / h, e o erro do KRIS-P é de 1 km / h. Os modelos de radar mais antigos podem ter um erro de até 2 km / h. Radares com maior precisão não são mais usados

Portanto, se a velocidade do radar do seu carro entrar no campo de visão do radar na maioria dos casos, ela será determinada com uma precisão de 2 km / h. Nesse caso, o radar não levará em consideração o componente da velocidade, que é direcionado perpendicularmente. Ou seja, ao dirigir em uma curva, bem como em terrenos acidentados, a velocidade registrada do carro será menor, maior o componente da direção do movimento, perpendicular à linha que liga o radar e o carro.

Se o movimento ocorrer em linha reta, sem alterações na elevação e nas curvas, ele poderá ser considerado. que o radar registra sua velocidade e, na pior das hipóteses, +2 ou +5 km / h, considerando o fator “resseguro”.

No entanto, não pense que essas unidades de quilômetros por hora podem ser determinadas pelo velocímetro do carro. Hoje, os fabricantes superestimam os velocímetros para aumentar a segurança no trânsito. E mesmo que você pense que está viajando a uma velocidade de 100 km / h, na prática, pode acontecer que a velocidade real não exceda 90 km / h.

É por isso que dispositivos com um receptor GPS embutido, como DVRs com informantes GPS, como Playme Sigma, detectores de radar, como Playme Silent 2 ou Playme Hard 3, ou dispositivos combinados, por exemplo, Playme P570, são usados ​​para determinar efetivamente a velocidade. De acordo com os dados do satélite, você pode determinar sua velocidade real e se mover o mais rápido possível, mas no modo permitido.

Leis e multas


Hoje, na Federação Russa, a lei define um limite de não multas de 20 km / h (que em um futuro próximo pode ser reduzido para 10 km / h), o que permite evitar uma multa se você exceder a velocidade nesse limite. Ou seja, você não pode ter medo de multas se estiver viajando a uma velocidade de 15 a 18 km / h a mais (e logo - 5-8 km / h a mais) permitido. Caso contrário, o erro da câmera pode não estar a seu favor.

Na Europa, existe um esquema ligeiramente diferente para a formação de multas. Países diferentes definem limites diferentes para violação de velocidade. Nesses limites, os erros do instrumento já estão "protegidos". Por exemplo, na Áustria, esse parâmetro é 3 km / h para um radar estacionário a laser, 5 km / h para um radar estacionário e 7 km / h para um radar móvel. Na Bélgica, França e Itália - 5 km / h para todos os tipos de radares. Na Finlândia, são consideradas violações de 7 km / h + erro de radar e, na Sérvia, são multadas até por um excesso de 1 km / h, sem levar em conta o erro de radar. É aí que não vale a pena fazer overclock demais.

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Source: https://habr.com/ru/post/pt483708/


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