數(shù)據(jù)采集是一個(gè)廣泛的話題——在現(xiàn)代賽車比賽中大量的數(shù)據(jù)在運(yùn)行過程中記錄，他們來自數(shù)百個(gè)傳感器，皮托管測量速度、超聲波傳感器采集燃油流量數(shù)據(jù)、激光測試行駛高度等等。

賽道環(huán)境中的儀表使工程師能夠了解車輛在特定時(shí)刻處于什么狀態(tài)，并進(jìn)行與性能相關(guān)的調(diào)整，以提高駕駛性能、輪胎性能、汽車的動態(tài)響應(yīng)，評估和提高駕駛員技術(shù)。

在這里，我將介紹一些用于處理和可視化數(shù)據(jù)的技術(shù)，并介紹如何分析它們以對車輛動力學(xué)和駕駛員提供有意義的評估。

側(cè)傾剛度分布

使用阻尼電位器，或者更好的是激光行駛高度傳感器，可以了解底盤響應(yīng)橫向加速度的側(cè)傾情況。

通過測量彈簧壓縮，電位計(jì)使我們能夠了解重量轉(zhuǎn)移引起的側(cè)傾角。此外，結(jié)合激光行駛高度傳感器，還可以觀察幾何重量轉(zhuǎn)移引起的輪胎撓度。

使用一些簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，該儀器測量的線性位移用于確定給定橫向加速度下前后車軸的側(cè)傾角。

然后可以使用側(cè)傾角比率的概念將側(cè)傾角相互關(guān)聯(lián)。底盤所經(jīng)歷的側(cè)傾角比可以讓您了解汽車的側(cè)傾剛度分布，它是用于調(diào)整賽車平衡的重要參數(shù)。?

將此數(shù)據(jù)繪制在 XY 散點(diǎn)圖上讓我們能夠理解，在這種情況下，前/后側(cè)傾角比約為 0.65。

通過駕駛員反饋和輪胎在行駛過程中的數(shù)據(jù)，可以為改進(jìn)底盤，為賽車提供最佳性能。

改變側(cè)傾剛度以影響平衡時(shí)，目的是保持總側(cè)傾剛度（即側(cè)傾梯度）并改變分布在每個(gè)軸之間的剛度量。

轉(zhuǎn)向不足角度

保持底盤平衡的一個(gè)的量化指標(biāo)是轉(zhuǎn)向角在任何時(shí)候都與理想的“阿克曼”轉(zhuǎn)向角的偏差。

依據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向幾何設(shè)計(jì)的車輛，沿著彎道轉(zhuǎn)彎時(shí)，利用四連桿的相等曲柄使內(nèi)側(cè)輪的轉(zhuǎn)向角比外側(cè)輪大大約2~4度，使四個(gè)輪子路徑的圓心大致上交會于后軸的延長線上瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心，讓車輛可以順暢的轉(zhuǎn)彎。如果給定拐角外輪的阿克曼轉(zhuǎn)向角為 5 度，轉(zhuǎn)向角為 7 度，則轉(zhuǎn)向不足角為 +2 度。轉(zhuǎn)向不足角度的負(fù)值表示轉(zhuǎn)向過度。

記錄瞬時(shí)轉(zhuǎn)向不足角度并進(jìn)一步在整個(gè)圈中對其進(jìn)行平均是了解給定設(shè)置的底盤平衡性能的強(qiáng)大工具，這有助于定量評估設(shè)置變化。其次，我們可以使用它來評估和預(yù)測一段時(shí)間內(nèi)的輪胎退化。隨著燃料的使用和輪胎磨損，轉(zhuǎn)向不足角度增加或減少的趨勢是對初始設(shè)置目標(biāo)的寶貴反饋。

注意： 阿克曼角的計(jì)算是一種假設(shè)，隨著輪胎側(cè)偏角逐漸達(dá)到峰值以及輪胎從線性到非線性特性的轉(zhuǎn)變，精度會降低，當(dāng)發(fā)生非線性變化時(shí)，意味著早就該保胎或換胎了。

阻尼器直方圖

直方圖是相對簡單的圖表，可以將特定變量出現(xiàn)的頻率可視化，阻尼器直方圖用以顯示特定阻尼器在離散阻尼器活塞速度范圍內(nèi)花費(fèi)的時(shí)間。該指標(biāo)有助于了解阻尼器在一圈或賽道某部分的壓縮和回彈行程中耗散的能量。

低速阻尼，涵蓋高達(dá)約 0.15m/s 的軸速度，主要涉及橫滾、俯仰和升沉位移模式下的車身控制。相比之下，> 0.15m/s 的高速運(yùn)動可以被視為主要來自賽道表面的輸入，影響非簧載質(zhì)量和接觸面載荷。

低速阻尼控制彈簧的起伏、俯仰和滾動以及瞬態(tài)操縱如制動、轉(zhuǎn)彎和加速過程中的重量轉(zhuǎn)移速率。高速阻尼會抑制高頻輸入，使控制懸架的顛簸。

由于大多數(shù)賽車減震器是 4 向可調(diào)的（高速和低速回彈和壓縮），這種可視化使我們能夠考慮每個(gè)速度范圍內(nèi)的減震作用，并進(jìn)行調(diào)整以優(yōu)化每個(gè)速度范圍內(nèi)的性能。

利用該直方圖可推斷出有效的沖擊運(yùn)動會在壓縮和回彈沖程中消耗等量的能量。在大多數(shù)情況下，該直方圖是對稱輪廓——該直方圖是確保阻尼比左右和前后匹配良好的重要工具。

車手指標(biāo)：油門百分比、曲率、制動力

除了車輛行為外，測量數(shù)據(jù)還允許對車手的駕駛進(jìn)行量化和分析。通過將這些量與車輛動力學(xué)理論聯(lián)系起來，它是一種強(qiáng)大的反饋工具，幫助車手們從賽車中獲得最佳效果；這里有一些重要的指標(biāo)。

油門和百分比

車手全速行駛的圈數(shù)百分比是兩個(gè)方面的重要指標(biāo)。在所有其他條件相同的情況下，如果駕駛員在全油門上花費(fèi)更多時(shí)間，他們的平均速度會更高，這表明單圈時(shí)間會更短。

使用這個(gè)指標(biāo)，我們可以比較不同圈數(shù)的駕駛技術(shù)，并查看賽車性能在賽道上的演變——后輪胎退化很容易在最大油門下的較短時(shí)間被發(fā)現(xiàn)。

平均油門百分比還可用于評估各種參數(shù)。如空氣動力偏差、牽引力、阻尼，幫助車手更早地獲得動力。

曲率

轉(zhuǎn)彎半徑的倒數(shù) (1/R) 定義了賽車遵循的曲率。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑較小時(shí)，曲率較高。我們可以推斷，保持盡可能低的曲率意味著駕駛員正在使彎道盡可能“寬”，盡可能以最快的速度行駛并采取最快的路線通過彎道。

過彎的最佳線路需要結(jié)合彎道之后賽道的特征，雖然曲率不是向您展示理想線路的工具，但也是評估過彎情況的重要指標(biāo)。

比較：比較兩個(gè)車手在特定拐角處的曲率軌跡或單個(gè)車手的曲率軌跡，可以評判車手的駕駛風(fēng)格，為下一圈的過彎選擇更好的路線。

穩(wěn)定性：繪制車手達(dá)到的平均曲率與圈數(shù)的關(guān)系是了解車手在整個(gè)比賽中的穩(wěn)定性的好方法。在大多數(shù)情況下，較低的平均曲率表示較快的單圈時(shí)間。

本文只是觸及了數(shù)據(jù)分析的一點(diǎn)皮毛。在賽道上，賽車工程師、數(shù)據(jù)工程師或性能工程師的職責(zé)是處理來自汽車的數(shù)據(jù)，以與車輛動力學(xué)的基本原理相關(guān)聯(lián)，并對設(shè)置進(jìn)行更改以獲得更好的性能與速度。