超聲波雷達的動態(tài)特性主要表現(xiàn)在其對于運動物體的探測能力上。當目標物體在雷達探測范圍內(nèi)移動時，超聲波雷達可以實時追蹤并測量其位置、速度和方向。這種動態(tài)追蹤能力使得超聲波雷達在汽車倒車雷達、機器人導(dǎo)航、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

此外，超聲波雷達的動態(tài)特性還體現(xiàn)在其對于環(huán)境變化的適應(yīng)性上。由于超聲波的傳播速度受到溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，因此超聲波雷達需要具備一定的動態(tài)調(diào)整能力，以適應(yīng)不同環(huán)境下的探測需求。例如，一些先進的超聲波雷達可以通過內(nèi)置的溫度傳感器來實時監(jiān)測環(huán)境溫度，并據(jù)此調(diào)整探測參數(shù)，以確保測量精度的穩(wěn)定性。

當超聲波發(fā)射器發(fā)出超聲波信號時，計時器同時開始計時。超聲波在空氣中傳播，當遇到障礙物時，它會反射回來，被超聲波接收器接收。當接收器接收到反射回來的超聲波信號時，計時器停止計時。計時器所記錄的時間T是超聲波從發(fā)射到接收的總時間。

由于超聲波在空氣中的傳播速度是已知的(約為340m/s)，我們可以通過以下公式計算發(fā)射點到障礙物的距離L：

L = (傳播速度 × 總時間) / 2

L = (340m/s × T) / 2

這個公式是基于超聲波往返傳播的原理。因為超聲波從發(fā)射器發(fā)出，經(jīng)過障礙物反射，再回到接收器，所以總時間是單程時間的兩倍。因此，我們需要將總時間除以2來得到單程時間，再用單程時間和傳播速度相乘，就可以得到發(fā)射點到障礙物的距離。

需要注意的是，由于超聲波在傳播過程中可能會受到空氣密度、溫度、濕度等因素的影響，以及目標物體的表面特性等因素的干擾，實際測量中可能會有一定的誤差。因此，在實際應(yīng)用中，可能需要對超聲波雷達進行校準和修正，以提高測量精度和穩(wěn)定性。

超聲波雷達的主要參數(shù)如下介紹。

工作頻率：

決定了雷達的靈敏度和探測角度。

常用頻率有40kHz, 48kHz, 58kHz，其中40kHz因其平衡了靈敏度和探測角度而被廣泛使用。

發(fā)射聲壓級 (SPL)：

表征超聲波發(fā)射強度。

以分貝(dB)為單位，反映了探頭將電能轉(zhuǎn)換為機械能的效率。

較高的SPL意味著更強的發(fā)射能量和更遠的測量距離。

波束角度：

由于聲波的散射特性，超聲波以一定角度發(fā)射。

波束角度越大，超聲波的方向性越差，橫向探測區(qū)域增加，但縱向探測區(qū)域減少。

這也會增加誤探測地面的風險。

接收靈敏度：

衡量探頭在聲波激勵下產(chǎn)生電信號的能力。

高靈敏度意味著探頭可以更有效地將超聲波轉(zhuǎn)換為電信號。

靈敏度通常以分貝(dB)表示，并參考特定的電壓/壓強比。

余振：

由于壓電晶片的機械慣性，探頭在停止激勵后會繼續(xù)發(fā)射超聲波。

余振會導(dǎo)致測距盲區(qū)，即在特定距離內(nèi)的障礙物無法被檢測到。

減小余振是提高測距性能的一個重要方面。

感度：

表示系統(tǒng)檢測回波信號的能力。

與接收靈敏度、放大電路、濾波器和整形電路的設(shè)計有關(guān)。

高感度意味著系統(tǒng)可以更有效地檢測到較弱的回波信號。

工作溫度：

超聲波雷達必須在特定溫度范圍內(nèi)工作，通常為-30℃至+80℃。

這個范圍考慮了不同應(yīng)用場景中的溫度變化。

測量精度：

傳感器測量值與真實值之間的偏差。

超聲波雷達的測量精度受多種因素影響，包括物體體積、表面形狀和材料等。

高測量精度對于提供可靠感知信息至關(guān)重要。

溫度敏感：

超聲波雷達的測距確實受到溫度的影響，因為聲速會隨著溫度的變化而變化。因此，為了獲得準確的測距結(jié)果，必須考慮溫度補償。對于需要高精度測距的應(yīng)用，如自動駕駛，這是非常重要的。

溫度補償電路或算法可以用來調(diào)整或校正由于溫度變化引起的測距誤差。這樣，即使在不同的溫度下，超聲波雷達也能提供相對準確的測距數(shù)據(jù)。

無法精確描述障礙物位置：

你提到的A和B處障礙物的問題確實存在。超聲波雷達只能提供距離信息，而不能提供障礙物的確切位置或形狀。因此，它通常需要與其他傳感器(如攝像頭或激光雷達)結(jié)合使用，以提供更完整的環(huán)境感知信息。

通過多個超聲波雷達的組合使用，以及與其他類型傳感器的融合，可以在一定程度上改善對障礙物位置的判斷。

只能應(yīng)用于低速場景：

確實，由于聲速相對較慢，超聲波雷達的掃描周期較長，這限制了它在高速場景下的應(yīng)用。在高速移動時，障礙物可能會快速移動出雷達的探測范圍，導(dǎo)致漏檢。

因此，在高速或側(cè)向換道等場景中，超聲波雷達通常不是主要的感知傳感器。它更多地被用于低速場景，如倒車輔助或停車輔助系統(tǒng)。

盲區(qū)：

余振導(dǎo)致的盲區(qū)是超聲波雷達的一個固有問題。在余振期間，接收器無法準確檢測到回波信號，這會導(dǎo)致測距盲區(qū)。

為了減少盲區(qū)，可以采取一些措施，如優(yōu)化探頭設(shè)計、減少發(fā)送功率、使用更先進的信號處理技術(shù)來更快地識別回波信號等。

盡管存在盲區(qū)，但通過合理的系統(tǒng)設(shè)計和傳感器融合技術(shù)，可以最大程度地減少其對實際應(yīng)用的影響。