基于激光測(cè)距的路面平整度檢測(cè)及降噪技術(shù)研究.pdf

1、路面平整度作為路面評(píng)價(jià)及路面維護(hù)的一個(gè)重要指標(biāo),是影響車輛行駛舒適性及安全性的重要因素。本文研究了基于激光測(cè)距的路面平整度檢測(cè)方法及信號(hào)濾波降噪技術(shù),此研究旨在應(yīng)用于無(wú)需專門檢測(cè)車輛的路面平整度檢測(cè)系統(tǒng)中。該檢測(cè)使用國(guó)際平整度指數(shù)IRI作為評(píng)價(jià)路面平整度的指標(biāo)參數(shù),文中首先根據(jù)國(guó)際路面平整度指數(shù)的計(jì)算方法,建立了檢測(cè)工作原理的數(shù)學(xué)模型。然后分析了檢測(cè)過(guò)程中,各個(gè)設(shè)備之間的銜接。其中,硬件部分以計(jì)算機(jī)為核心,選用高精度的激光掃描儀與陀螺儀

2、。通過(guò)激光測(cè)距掃描儀來(lái)采集其自身到路面的垂直高度；使用陀螺儀采集激光掃描儀的垂直振動(dòng)加速度。利用采集的原始數(shù)據(jù),本文建立了合理的計(jì)算路面高程的數(shù)學(xué)模型。
　　 軟件部分是基于Visual Basic6.0的開(kāi)發(fā)環(huán)境,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)采集的可視化界面。通過(guò)分析汽車振動(dòng)信號(hào)特征,與現(xiàn)有的常用的濾波方法進(jìn)行比較,本文研究并選擇Butterworth低通數(shù)字濾波算法,在同樣滿足濾波降噪要求的前提下,此種方法設(shè)計(jì)便捷、經(jīng)濟(jì)且實(shí)用。此濾波

3、器的應(yīng)用,為應(yīng)用于無(wú)需專門檢測(cè)車輛的路面平整度檢測(cè)系統(tǒng)上奠定了基礎(chǔ)。利用MATLAB軟件,設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)濾波器。將設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行仿真分析,然后應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)中,得到較精確的初始數(shù)據(jù)。再通過(guò)數(shù)值法計(jì)算獲得檢測(cè)路段的國(guó)際平整度指數(shù)IRI值。
　　 最后,將本課題研究的檢測(cè)方法與濾波器應(yīng)用于實(shí)際路段的檢測(cè)。通過(guò)大量、重復(fù)的實(shí)驗(yàn),得到了待檢測(cè)路段的國(guó)際平整度指數(shù)IRI的值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文研究的基于激光測(cè)距的路面平整度檢測(cè)方法以及設(shè)計(jì)