[发明专利]汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法

说明书

本发明涉及汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法，所述标准模型设置有位姿、环境传感器，能够对标准模型自身的位姿和测试环境条件进行检测、并作出判断，提示测试人员修正当前标准模型和测试环境所存在得问题，确保汽车空气动力学标准模型能够在满足实验条件的基础上开展后续测试，进而保证测量结果的可靠性，降低不确定度。

技术领域

本发明涉及汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法；更特别地，本发明涉及一种具有自校准功能的汽车空气动力学标准模型。本发明属于传感测量技术领域。

背景技术

随着汽车工业的发展与汽车行驶速度日益提高，汽车空气动力学亦愈来愈受到重视，其研究工作日益深入，汽车空气动力学已发展成为流体力学一个重要分支学科，逐渐受到各国主要车辆生产厂家和有关研究机关的重视，研究的结果对车型设计产生很大影响，对改进车辆的空气动力性能(例如降低空气阻力系数等)具有显著效果。

当前，科研工程人员常使用汽车空气动力学模型开展汽车空气动力学研究，特别是用于风洞实验对标，但在风洞实验过程中易受模型安装误差、来流条件的差异而导致测量数据出现系统误差，加大实验对标的难度，使测试数据充满不确定度。因此，需要设计一种新的汽车空气动力学模型，尽可能减少在风洞实验过程中，因可能出现的人为安装误差和实验环境条件差异而对测试数据产生影响。

发明内容

为解决如上所述的技术问题，本发明提出了一种具有自校准功能的汽车空气动力学标准模型、汽车空气动力学标准模型自校准方法、以及空气动力学数据测试方法。本发明具有自校准功能的汽车空气动力学标准模型内嵌多种位姿、环境传感器，通过这些传感器对模型自身的姿态和测试环境条件进行检测，并作出判断，提示测试人员修正当前模型和测试环境存在的问题。

在第一方面中，本发明涉及一种汽车空气动力学标准模型，所述标准模型设置有位姿传感器和/或环境传感器。其中，所述位姿传感器用于测试模型自身参数，所述环境传感器用于测试环境参数。

在优选的实施方式中，所述位姿传感器包括激光位移传感器、加速度计和微型陀螺仪中的一个或多个；在更优选的实施方式中，所述位姿传感器包括激光位移传感器、加速度计和微型陀螺仪。

在优选的实施方式中，所述模型自身参数包括模型空间位置、模型振动和模型三自由度姿态中的一个或多个；在更优选的实施方式中，所述模型自身参数包括模型空间位置、模型振动和模型三自由度姿态。

在更优选的实施方式中，所述模型空间位置包括模型离地距离；在更优选的实施方式中，所述模型离地距离包括模型前、后轮离地间隙。

在更优选的实施方式中，所述模型三自由度姿态包括模型俯仰角、滚转角、侧滑角和角转速率。

其中，所述激光位移传感器用于测试模型空间位置；所述加速度计用于测试模型振动；所述微型陀螺仪用于测试模型三自由度姿态。

在优选的实施方式中，所述环境传感器包括麦克风或动态压力传感器、七孔探针或风标、热线风速仪或湍流度球、温湿度计以及皮托管中的一个或多个。在更优选的实施方式中，所述环境传感器包括麦克风或动态压力传感器、七孔探针或风标、热线风速仪或湍流度球、温湿度计以及皮托管。

在优选的实施方式中，所述环境参数包括噪声、流场对称性、来流湍流度、温湿度和来流风速中的一个或多个；在更优选的实施方式中，所述环境参数包括噪声、流场对称性、来流湍流度、温湿度和来流风速。

在更优选的实施方式中，所述流场对称性包括气流偏角。

其中，所述麦克风或动态压力传感器用于测试噪声；所述七孔探针或风标用于测试流场对称性；所述热线风速仪或湍流度球用于测试来流湍流度；所述温湿度计用于测试温湿度；所述皮托管用于测试来流风速。