摘要本文在分析国、内外现有的汽车道路试验技术的基础之上,深入地研究了汽车道路试验设备的特性以及试验数据采集、数据处理和数据分析的方法。
采用虚拟仪器软件LabVIEw8.6作为开发工具,结合GPS设备,独立开发和研制出基于GPS汽车道路试验系统软件。
整个流程是:先进行GPS系统的硬件设置,使其达到较高的定位精度;然后利用笔记本电脑来接收、处理和分析数据,完成汽车道路试验相关项目。
本课题中所用GPS设备是GARMIN公司的GPS OEM产品,它采用OEM4-G2板卡作为数据来源,提供多种通信方式(USB和九针串口),具有高速率数据采样、低速率延迟、快速信号重捕、功耗低、抵抗恶劣环境、抗射频干扰等优势。
可以达到较高的定位精度,准确的输出车辆的行驶位置经纬度,为汽车产品试验提供可靠的试验参数。
本课题从动态测量的角度出发,根据最新的国家标准和国际标准,开发出新的道路试验系统配套的软件。
软件实现了通过串口来实时发送和接收试验命令和数据,满足高速率、大流量数据采样要求,并在其中加入以往试验软件中没有实现的功能:自动生成数据存放目录、试验车辆的轨迹、各种运动参数关系曲线的实时显示等。
配套本软件的新系统可以进行以下试验项目:汽车最高车速试验、最低稳定车速试验、加速试验、滑行试验和制动试验。
从而使新系统大大提高了道路试验的实时性、可靠性和精度。
关键词:汽车道路试验;GPS;Labview;数据;串口ABSTRACTThis paper analyzes foreign and domestic the vehicle road test technology based on in-depth study of the characteristics of motor vehicle road test equipment and test data collection, data processing and data analysis. LabVIEw8.6 used as a virtual instrument software development tools, combined GPS device, independent research and development of a GPS-based vehicle road test system software. The whole process is: first, the GPS system's hardware settings to achieve high positioning accuracy; then use the notebook computers to receive, process and analyze data, complete vehicle road test related projects.Used in this project GARMIN GPS device is the company's GPS OEM product, it uses OEM4-G2 board as a data source, offers a variety of communications (USB and nine-pin serial port), with a high-speed data sampling, low-rate delay, fast signal reacquisition, low power consumption, resistance to harsh environments, anti-RF interference and other advantages. Can achieve a higher positioning accuracy, the exact latitude and longitude location of the vehicle output for the automotive product testing to provide reliable test parameters.Dynamic measurement of the subject from the point of view, according to the latest national and international standards, the development of new road test system supporting the software. Software in real time through the serial port to send and receive test command and data to meet the high-speed, high flow data sampling requirements, and add no previous experience in the implementation of the software functions: automatic generation of data storage directory, the test vehicle's trajectory, the kinds of motion parameters in real time curve display. The software supporting the new system the following test items: the maximum speed of vehicles, the lowest steady speed test, speed test, taxi test and brake test. So that the new system has greatly enhanced the real-time road test, reliability and accuracy.Keywords: Automobile Test;Global Satellite Positioning System;Labview;Data;Serial目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1汽车道路试验概述 (1)1.2本设计研究的目的和意义 (1)1.3本设计国内外研究现状 (2)1.4本设计研究内容 (2)第2章道路试验系统硬件选择 (4)2.1引言 (4)2.2硬件设计总体方案 (4)2.3GPS系统简介 (4)2.3.1 GPS系统的组成 (4)2.3.2 定位误差分析 (6)2.4GPS信号接收模块 (7)2.5串口通讯技术 (7)2.6角速度传感器 (8)2.7数据采集卡 (9)2.8本章小结 (10)第3章道路试验系统软件设计 (11)3.1L AB VIEW软件介绍 (11)3.2软件流程设计 (12)3.3系统总体指标 (13)3.3.1 技术要求 (13)3.3.2 功能要求 (13)3.4数据的处理 (13)3.4.1 GPRMC语句读取 (15)3.4.2加速度 (15)3.4.3 位移 (16)3.5数据的显示 (16)3.5.1文本框显示 (16)3.5.2波形图显示 (16)3.5.3 试验模块程序的实现 (16)3.6本章小结 (17)第4章系统试验 (19)4.1引言 (19)4.2最低稳定车速试验 (19)4.2.1 试验方法 (19)4.2.2 试验过程演示 (19)4.3最高稳定车速试验 (20)4.4加速性能试验 (21)4.5滑行试验 (21)4.6制动性能试验 (22)4.7实车道路测试 (23)4.8本章小结 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录A 外文文献 (27)附录B 外文文献的中文译文 ·······························错误!未定义书签。
第1章绪论1.1 汽车道路试验概述汽车道路试验是伴随着汽车工业的建立而逐渐成长起来的,而汽车工业的发展又离不开汽车试验的发展。
在汽车产品的市场竞争中,要想立足和发展,产品的质量至关重要。
因此,世界上汽车工业发达的国家和所有的汽车生产厂商,都不惜花费人力、物力和财力,建立汽车试验场和汽车试验研究中心,在把一种成熟的汽车产品投入市场之前,开展大量的试验研究工作,目的就是保证产品在实际使用环境下最大限度地不受损坏。
汽车工业的特点是产量大、品种多、产品的使用条件复杂,对产品的性能、寿命、重量、成本各方面的要求都很高,影响产品质量的因素多,而产品的质量问题所造成的后果又极为严重。
试验研究工作成为生产竞争的重要手段。
所以,汽车工业特别重视试验工作,无论是新设计或是己投入生产的产品,不论在设计制造上考虑得如何周密,都必须经过试验来检验。
通过试验来检验设计思想是否正确,设计意图是否实现,设计产品是否符合使用要求。
另一方面,虽然在实验室中能够按照设计者意图对自然环境包括驾驶状况进行模拟并通过计算和试验获取大量产品信息,但是,就是用世界上最先进的计算机进行多次复杂的运算或逼真的模拟所得到的结果,也不如真正到自然环境中去进行试验获取的结果准确。
因此,汽车厂商需要进行一系列道路试验才能满足各个地区、各种环境的特殊需求。
汽车试验有如下两个作用:(1)通过给样车作大量的试验获得其技术参数,为产品改进提供参考;(2)可以为新开发的车进行定型试验,为新车的批量生产提供依据。
这也是汽车工业特别重视试验的原因。
因此,汽车试验贯穿于汽车开发的整个过程,在汽车开发过程中占有十分重要的地位。
1.2 本设计研究的目的和意义汽车技术的发展要求不断提高现有试验技术水平来表达或反映人们对汽车品质和个性的追求,汽车道路试验及其测试技术的研究与开发具有重要的理论意义和工程应用价值。
由理论方法和技术手段的分析可见,汽车道路试验其核心是对运动物体的实时精确定位问题。
这一问题恰是新兴的全球卫星定位技术适合应用的领域。
卫星定位技术在车辆的自主导航和运行监控方面已有很多应用,但在汽车试验技术研究方面的开发和应用鲜见报道,应用卫星定位技术解决汽车道路试验的急需技术难题是本论文的研究目的,对完善汽车性能测试方法,推动汽车可靠性试验技术的进步具有重要意义和经济价值。