Анализ существующих систем фильтрации данных при экспериментальном исследовании транспортного средства

Аннотация

Увеличение скорости разработки и введения в эксплуатацию новой техники ставит перед учеными задачу более быстрого проведения исследований. Есть необходимость изменить подходы к методикам исследований и измерительному оборудованию. Основное требование, это скорость проведения исследования, качество и релевантность информации. Применение высокочувствительных датчиков, бортовых измерительных устройств и соответствующего программного обеспечения решает эту задачу. Но возникает вопрос синтеза измерительных датчиков, работа которых опирается на применение принципиально различных физических эффектов (индукция, электромагнитные колебания, радиоволны). Для каждого из таких датчиков присущи свои спектры шумов, поэтому при проведении исследований и обработке информации нужно использовать алгоритмы фильтрации способные устранить этот недостаток.

В последнее время многие ученые проводят экспериментальные исследования с использованием емкостных акселерометров. Их преимуществом является высокая чувствительность, простота в использовании и не высокая цена. Но в общем случае показания, такого типа акселерометру, подвержены значительному шуму, который обычно вызван особенностями конструкции и условиями проведения полевых исследований, которым свойственны стохастические факторы, связанные со средой эксплуатации: нежелательные вибрации, высокая влажность и температура, электромагнитные помехи от других электромеханических и механических элементов.

Проведен анализ преимуществ и недостатков существующих фильтров. Обоснование последовательности их применения и настроек, необходимых при проведении полевых исследований в режиме реального времени.

Определено, что применение каскада активных фильтров необходимо при проведении исследований в полевых условиях, так как такие фильтры можно встроить в программное обеспечение, что существенно увеличит скорость и качество проведения исследования. При точной информации об источнике нежелательного шума, применение принципов преобразования Фурье позволяет разделить полный сигнал на составляющие и проводить дальнейшую обработку с теми частями, которые предоставляют наиболее релевантной информации в соответствии с задачами исследования.

Унифицировать программное обеспечение для различных условий проведения эксперимента в режиме реального времени, возможно, при обеспечении модульного подключения, или отключения отдельных фильтров из основного каскада фильтрации.