基于激光測距的路面平整度檢測及降噪技術(shù)研究.pdf

1、路面平整度作為路面評價及路面維護(hù)的一個重要指標(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距的路面平整度檢測方法及信號濾波降噪技術(shù),此研究旨在應(yīng)用于無需專門檢測車輛的路面平整度檢測系統(tǒng)中。該檢測使用國際平整度指數(shù)IRI作為評價路面平整度的指標(biāo)參數(shù),文中首先根據(jù)國際路面平整度指數(shù)的計(jì)算方法,建立了檢測工作原理的數(shù)學(xué)模型。然后分析了檢測過程中,各個設(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、。通過激光測距掃描儀來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。通過分析汽車振動信號特征,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)用于無需專門檢測車輛的路面平整度檢測系統(tǒng)上奠定了基礎(chǔ)。利用MATLAB軟件,設(shè)計(jì)數(shù)字信號濾波器。將設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行仿真分析,然后應(yīng)用于實(shí)際檢測中,得到較精確的初始數(shù)據(jù)。再通過數(shù)值法計(jì)算獲得檢測路段的國際平整度指數(shù)IRI值。
　　 最后,將本課題研究的檢測方法與濾波器應(yīng)用于實(shí)際路段的檢測。通過大量、重復(fù)的實(shí)驗(yàn),得到了待檢測路段的國際平整度指數(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距的路面平整度檢測方法以及設(shè)計(jì)