[发明专利]基于太赫兹波的道路结冰状况检查方法

权利要求书

1.基于太赫兹波的道路结冰状况检查方法，其特征在于，包括以下步骤：

将太赫兹雷达安装在车灯前端或者道路两旁的路灯杆上，以入射角θ₁发射一个太赫兹信号到结冰路面，待信号与结冰路面相互作用之后，后向散射信号返回到太赫兹雷达，并由其接收；接收到的信号传入功率计，通过功率计测量得到信号的功率，由此获取信号与结冰路面之间的相互作用信息；

整个反射现象分为三类，空气-冰层分界面的反射，冰层内部的后向散射和冰层-路面分界面的反射；根据辐射传输理论，将所有项矢量相加，得到总反射率为：

其中，a＝κ_s/κ_e为冰层的单次散射反射率，κ_s和κ_e分别为冰层中的散射衰减和总衰减系数；Υ＝exp(κ_edsecθ₂)表示在冰层中的传输衰减，d表示冰层厚度，θ₂表示冰层中的折射角；p表示太赫兹波的平行或垂直偏振；Γ₁表示空气-冰层分界面的反射率，Γ₂表示冰层-路面分界面的反射率，表示为：

这里，h代表平行偏振，v代表垂直偏振，θ₃表示道路中的折射角；n₁＝1表示空气的折射率；表示冰的折射率，ε₂为冰的介电常数；表示路面的折射率，ε₃为路面的介电常数；

在获得温度、入射角θ₁和太赫兹波频率的情况下，获得冰和路面的介电常数，进而获得公式(2)、(3)、(4)、(5)的反射率和公式(1)中的单次散射反射率、冰层中的散射衰减和总衰减系数以及冰层中的折射角；最后，根据公式(1)获得总反射率和冰层厚度d之间的关系，从而进行冰层厚度的测量。

2.根据权利要求1所述的基于太赫兹波的道路结冰状况检查方法，其特征在于，所述的太赫兹信号频率为140GHz、220GHz或者340GHz。