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1、GPS及加速计组合测量车速的发展趋势和应用摘要车辆速度是汽车道路试验中的重要参数，它与车轮力(力矩)、踏板力、车轮转速(转角)等参数相结合，对汽车整车动态性能的分析、制动系统的性能匹配和ABS(防抱死制动系统)的开发有着重要的意义和应用价值。目前车速的测量主要使用五轮仪和相对式光电编码器。五轮仪有两种，一种是常规的五轮仪，车轮由被检车辆拖曳前进测量出距离信号，另一种是非接触式五轮仪，利用光学原理测量出车辆与地面的相对移动距离信号。这两种五轮仪体积都比较大，安装复杂，精度高的往往价格很高。光电式编码器使用测周法或测频法，通
2、过测量相连脉冲的间隔时间或单位时间内的脉冲数转换算出车速，但路况和安装不当会使编码器在行使过程中产生抖动，影响测量精度。本设计采用GPS信号与加速度计相结合的方式测量车速，实现速度信号的高精度实时采集。关键词：GPS；加速速度传感器；卡普曼滤波法；数据融合；车速IIABSTRACTSpeedistheimportantparametersofautomotiveroadtest,andthewheel(moment),pedalforce,thewheelspeed(corneretc),combinedwithpara
3、metersofautomotivedynamicperformanceanalysis,brakingsystemperformanceandABS(ABS)developmenthasimportantsignificanceandapplicationvalue.Currentlythemainuseofmeasuringspeedandfiveroundsrelativephotoelectricencoder.Fiveroundapparatushastwokinds,onekindistheconventio
4、nalfiverounds,wheelbyscreeningvehiclehaulingmeasureddistancesignal,anotherisnoncontactfiverounds,opticalinstrumentmeasuringprincipleandgroundvehiclesrelativedistancessignal.Thesetwokindsoffiveroundsinstrumentinstallationislarger,thevolumeofhighaccuracyiscomplex,o
5、ftenhighprice.PhotoelectricencoderUSESmeasuringmethodoffrequencymeasurementmethod,orweeks,bymeasuringthetimeintervalorconnectedpulseunittimepulsesofseveralconversionspeed,butcalculateroad,andimproperinstallationwillmakeencoderinexercisegeneratedduringthejitter,me
6、asuringprecision.ThisdesignUSESGPSsignalwithacombinationofaccelerometermeasurementspeed,highspeedsignalofthereal-timedataacquisition.Keywords:GPS,AcceleratingSpeedSensor,KalmanFilteringMethod,DataFusion,SpeedII目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1概述11.2课题研究的目的和意义11.3课题国内外研究现状
7、21.4本课题研究内容2第2章车速测量系统硬件设计42.1GPS系统的定位原理42.1.1GPS系统的理论基础42.1.2GPS系统的工作原理42.1.3定位误差分析52.2GPS信号接收模块62.3GPS坐标转换72.3.1投影变换72.3.2坐标变换92.3.3坐标转换公式的简化及其有效性92.4MMA7260Q加速度传感器功能特点及工作原理112.4.1功能特点112.4.2结构原理112.5加速度信息采集模块122.6加速度信号转换132.7数据采集卡132.8本章小结15第3章测量车速系统系统软件设计163.1
8、引言163.2LabVIEW软件介绍163.3软件流程设计183.4串口通讯技术及数据接收183.4.1串口的配置193.4.2串口程序193.5数据的处理213.5.1时间和速度213.5.2电压和加速度223.5.3将速度信息和加速度信息结合233.6数据的显示233.6.1文本框显示233.6.2波形图显示23
