坦克驾驶换挡中离合操作数据处理

来源：作者：发布时间：2016-08-14 13:36:39 浏览量：

　　摘要：换挡操作是驾驶过程中经常采用的改善车辆动力与速度之间的关系，以提高车辆对于路面适应能力的一种方法。通过实车数据采集，对得到的离合操作数据应用MATLAB进行编程处理，去除数据曲线中的“毛刺”并得到离合踏板踏下及抬起的时刻、速度、持续时间等信息。通过定量描述驾驶操作过程，便于驾驶评价的实施。

　　关键词：坦克驾驶；离合操作；数据处理

　　驾驶训练是我军坦克装甲部队需要面临的经常性工作，是提高部队战斗力，发挥坦克装甲部队机动性、灵活性的重要基础。驾驶技能评价作为考评驾驶训练效果、检验驾驶训练水平的考核方法，对于及时纠正驾驶过程中存在的问题和提高部队训练效率具有重要作用。但是传统的人工考核方式由于人为因素影响比重偏大，不能很好地达到预期的效果。为适应现代化条件下的军事训练转型，采用先进的传感器技术、通信技术及计算机技术解决以往考评方式存在的难以量化分析的问题并建立相应数据库供综合评价成为部队坦克装甲车辆驾驶训练发展的必然趋势[1-2]。

1 传感器安装及数据采集

　　驾驶员操纵的部件包括油门、制动、离合、挡位杆及操纵杆等都是安装在各自的轴上具有固定行程的操纵件，其中，挡位杆位移在-50 mm~+50 mm范围内，其他杆件在0~100 mm之间。通过安装相应的传感器采集评价驾驶操作的指标数据，对驾驶员的驾驶操作过程进行评判。通常来说，采集的数据不能直接用于评价，按照要求，首先需要将很多带有“毛刺”的数据进行平滑处理，这样做是为了最大限度地排除非正常操作的误差干扰，突变引起的数据变化会影响到整个数据判别特征研究过程。

　　1.1 传感器安装

　　根据驾驶操纵部件的特点，选用拉线式位移传感器作为数据采集传感器。拉线式位移传感器结合了直线式位移传感器和旋转角度传感器的特点，具有结构简单、灵活性好、精度高且适应性好的特点。将其安装在坦克内装甲板固定支架上，利用传感器底部的4个固定螺丝固定，保证钢绳的拉出和收回不会将传感器自身带动，确保精确度[3]。

　　1.2 采集数据

　　传感器安装好之后，将电源接通，实车进行试验，坦克在行驶的过程中需要将驾驶操纵部件至少全部操纵3遍，以方便特征提取、数据处理和误差排除等。采集的数据以矩阵的方式存储在介质中。采集到的信号包括离合、制动、油门、挡位、左侧操纵杆、右侧操纵杆、发动机转速及车速等。

2 离合操作数据处理方法及过程

　　离合操作按照《装甲兵驾驶专业技术教范》中的规定，要求踏下离合器踏板迅速，松离合踏板时分为两个过程：前2/3平稳，控制好松的速度和时机，后1/3插件电感器制造商可以快松。按照这样的操作过程，离合器松开时就可以得到6个转折点，通过编程寻找到这6个转折点，就可以确定踏下离合器踏板及松开的时机，判定驾驶员是否按照操作规程和要领操作离合器踏板。此外，确定了数据采集的频率f，采集过程按照时域分布，经过傅里叶时频转换成频率域分布，通过f轴区间的长短及此时进行的操作，来确定踏下或者松开的速度及持续时间[4]。

　　对数据进行处理是为了突出离合器操作特征，便于识别操作过程，判断是否有错误操作、操作持续时间及操作速度等。

　　2.1 三点平均法