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國內(nèi)首臺套二維全自動汽車正投影面積測量系統(tǒng)研制成功
汽車風(fēng)阻系數(shù)CD是評價汽車氣動性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，而汽車正投影面積又是計算風(fēng)阻系數(shù)的一個關(guān)鍵參數(shù)，因此汽車正投影面積測量的準(zhǔn)確度顯得尤為重要。常用的汽車正投影面積測量方法有照相法、二維掃描法和三維掃描法。照相法對測試設(shè)備要求低、效率高，但往往存在光學(xué)畸變，且容易引入人為操作誤差，因此測量精度難于控制；二維和三維掃描法是通過激光掃描儀快速獲取汽車表面造型數(shù)據(jù)從而計算獲得正投影面積的方法，往往對掃描設(shè)備精度依賴較高。手動掃描設(shè)備，操作效率較低。即使是自動掃描的三維掃描法，獲得正投影面積測量報告也需要20～30分鐘。而且還必須對車身噴涂顯影劑，測量完成后還要清除，對操作人員的健康存在一定的安全隱患。
近日，為滿足行業(yè)汽車正投影面積高精度和高效率的測試需求，中國汽車工程研究院股份有限公司（簡稱中國汽研）自主設(shè)計研制了一套二維全自動正投影面積掃描設(shè)備，可以快速、精確、安全地測量出汽車正投影面積。
一、 設(shè)備及優(yōu)勢介紹
該套測量系統(tǒng)主要由激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、龍門架、PC工作站、控制系統(tǒng)、算法系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、控制柜、操作臺和現(xiàn)場其它輔助設(shè)備設(shè)施構(gòu)成，如圖1所示。整套裝置占地面積48m2，水平測量寬度2.5m，高度3m，測量房間間尺寸為：11m（L）×7m（W）×5m（H）。
圖1 某輕卡測量現(xiàn)場
該套系統(tǒng)與現(xiàn)有其他正投影面積測量系統(tǒng)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):
二、測量過程簡介
將車輛在測量區(qū)域正確停放后，車頭前端的激光發(fā)射裝置和車尾后端的激光接收裝置在控制系統(tǒng)的操控下同步上下移動，并在6～8分鐘內(nèi)完成對車輛的掃描，掃描結(jié)束后1分鐘內(nèi)自動生成測量報告，報告包含車輛姿態(tài)信息、正投影面積、正投影輪廓圖等。測量過程如圖2所示。
圖2 汽車正投影面積測量系統(tǒng)測量視頻
三、案例分享
1、平面標(biāo)準(zhǔn)模型
標(biāo)準(zhǔn)模型為汽車形狀平板，如圖3所示，其面積為2.2655m2。使用本套測量系統(tǒng)進(jìn)行了9次測試，正投影測量面積平均誤差為0.05%，重復(fù)性誤差為0.06%，測量數(shù)據(jù)見表1。
圖3 標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)物照片
表1 標(biāo)準(zhǔn)件正投影測量面積測量數(shù)據(jù)
2、現(xiàn)代IX35
現(xiàn)代IX35的正投影面積為2.611m2（手持式掃描儀測量結(jié)果），使用本套測量系統(tǒng)進(jìn)行了10次測試，正投影測量面積平均誤差為0.05%，重復(fù)性誤差為0.04%，測量數(shù)據(jù)見表2。
表2 現(xiàn)代IX35正投影測量面積測量數(shù)據(jù)
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