Инерциальные методы и средства измерений геометрических параметров рельсового пути
Диссертация
Рабочие программы, реализующие разработанные методы и алгоритмы высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции, базирующиеся на построении интегрированной системы навигации на рельсовом пути, объединяющей одометр, ЙНС и СНС, позволяют обеспечить независимость результатов измерений от изменения скорости движения и локализовать обнаруженные дефекты с погрешностью 1 м на 20 км… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ современного состояния и тенденций развития путеизмерительной техники 8 1.1 .Использование инерциальных чувствительных элементов и систем
- 1. 2. Упрощение математических моделей движения получение инженерных моделей)
- 1. 3. Возможности использования АГВУС
- 2. Система построения искусственного горизонта (аналитические гировертикали) 29 2.1 .Краткая классификация АГВУС
- 2. 2. Принципы построения контура коррекции в АГВУС
- 2. 3. АГВ на двух ЛГ и трех акселерометрах с переменной структурой коррекции
- 2. 4. АГВУС на одном ЛГ и трех акселерометрах с постоянной структурой коррекции
- 3. Анализ погрешностей АГВУС 50 3.1 .Погрешности чувствительных элементов
- 3. 2. Инструментальные погрешности АГВУС
- 3. 3. Методические погрешности АГВУС
- 4. Алгоритмы коррекции показаний датчика пройденного пути (одометра) по показаниям навигационных систем
- 4. 1. Модель погрешностей одометра
- 4. 2. Алгоритм коррекции по координатам, вырабатываемым СНС
- 4. 2. 1. Приведение выходных сигналов к сопоставимому виду
- 4. 2. 2. Определение углового положения кузова вагона относительно рельсового пути
- 4. 2. 3. Коррекция одометра по показаниям СНС
- 4. 3. Алгоритм коррекции по скоростям
- 5. Интегрированные системы навигации на рельсовом пути
- 5. 1. Исследование параметров модели погрешностей сигналов системы
- 5. 2. Системы навигации на рельсовом пути
- 5. 2. 1. Коррекция по СНС с привлечением датчиков положения (ДП)
- 5. 2. 2. Коррекция по СНС без привлечения ДП
- 5. 2. 3. Использование АГВУС в составе интегрированной системы навигации на рельсовом пути
- 5. 2. 4. Коррекция по скоростям, вырабатываемым ИНС
- 5. 3. Результаты испытаний интегрированной системы
- 5. 3. 1. Система навигации на рельсовом пути в составе немецкого путеизмерительного вагона (OMWE)
- 5. 3. 2. Система навигации на рельсовом пути в составе путеизмерительного вагона ЦНЙН
Список литературы
- Белов Д.П. Путеизмерители зарубежных железных дорог/ Д.П. Белов// Б.Т.Э.Й. МПС. -1975. -т. -С. 34−37.
- Льюис Р.Б. Высокоскоростной вагон-путеизмеритель/ Р.Б. Льюис// Железные дороги мира. -1977. -№ 12. -С. 66−68.
- Кирпггейн X. Новый путеизмерительный вагон железных дорог ФРГ, ETS/ X. Кирштейн. -1966. 'А -С. 29−33.
- Hohberger Hans-Jorg. Die Oberbau-Me?wagen-Einheit Neuer Standard fur die Gleisme? technik/ Hans-Jorg Hohberger, Martin Rechel, Heinz-Herbert Zuck// Gleisme? technik, 41, H.6-Juni, 1992, S. 405−411.
- Rechel Martin. Lasertechnik und INS/ Martin Rechel// Vortrag anlae? lich der Oberbaufachtragung des VDEI am 17. Mai 1995 in Frankfurt/M.: Eisenbahningenier 46 (1995), H. 8, S. 552−558.
- Инерциальные системы без гиростабилизированной платформы (об-зор)/Вопросы ракетной техники № 1,1967.
- Гупалов В.й. Аналитическая гировертикаль на лазерном гироскопе и двух акселерометрах/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, Г. М. Махвиладзе// Тез. докл. межд. многоотраслевой выставки и симпозиума ТРАНСТЕК'98, Россия, СПб, 12−15 мая 1998 г.
- Mochalov А. Navigation on Railway Tracks by Means of GPS/INS and Navigation Marks/ A. Mochalov, M. Rechel// Proc. of The First European Symp. on GNSS, 21−25 Ahril, 1997, Munich, Germany, P. 26−36.
- Шахунянц Г. М. Железнодорожный путь/ Г. М. Шахунянд. -М.: Транспорт, 1981.
- Ю.Клауз П. Л. Путеизмерительные тележки и вагоны железных дорог нормальной колеи/П. Л. Клауз, В. Н. Солофненко. -Л.: Изд-во ЛИИЖТ, 1966, С. 54.
- П.Путеизмеритель системы ЦНИИ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 0982.00.00.000 ТО. -М., 1983.
- Вагон-путеизмеритель нового поколения/ Б. Н, Зензинов, В. В. Мишин, В. О. Певзнер, П.Н. Кулешов//Железнодорожный транспорт. -1998.-№ 11.-С.17−21.
- Вагон-иугеизмеритель ЦНИИ-4. Техническое описание. ЕИМН.663 511.001 ТО. -М., 1996.
- Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути (ЦП/2913). МПС СССР. -М.: Транспорт, 1972. -223с.
- Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ -2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов (ЦП 515)/ МПС РФ. -М., 1997. -34с.
- Несенюк Л.П. Бесплатформенные инерциальные системы. Обзор состояния и перспектив развития/ Л.П. Несенюк// Навигация и управление движением: Материалы Ш конференции молодых ученых- Под общей ред. академика РАН В. Г. Пешехонова. -СПб., 2001, С. 191−200.
- Пешехонов В.Г. Ключевые задачи современной автономной навигации/ В.Г. Пешехонов// Гироскопия и навигация. -1996. -№ 1. -С.48−55.
- Лукьянов Д.П. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы: состояние и тенденции развития/ Д.П. Лукьянов// Гироскопия и навигация. -1998. -№ 4(23). -С.20−45.
- Анучин О.Н. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов/ О. Н. Анучин, Г. И. Емельянцев- Под общей ред. чл.-кор. РАН В. Г. Пешехонова. -СПб., 1999. -357 с.
- Джашитов В.Э. Математические модели теплового дрейфа гироскопических датчиков инерциальных систем// В. Э. Джашитов, В.М. Панкратов- Под общей ред. чл.-кор. РАН В. Г. Пешехонова. -СПб., 2001. -150 с.
- Гупалов В.И. Инерциальные методы и средства определения параметров движения объектов: Учеб. Пособие/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, А.М. Бо-ронахин. -СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2000. -84с.
- Гупалов В.И. Проектирование систем угловой ориентации на лазерных гироскопах: Метод, указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование и конструирование устройств АСНУ7 В. И. Гупалов. -СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1998. -32с.
- Инерциальные навигационные системы морских объектов/ Д. П. Лукьянов, A.B. Мочалов, A.A. Одинцов, И. Б. Вайсгант. -Л.: Судостроение, 1989.
- Вайсгант И.Б. Принципы построения инерциальных навигационных систем: Учеб. пособие/ И. Б. Вайсгант, A.B. Мочалов, A.A. Одинцов. -Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1984. -48с.
- Бранец В.Н. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем/ В. Н. Бранец, И. П. Шмыглевский. -М.: Наука, 1992. -280с.
- Дмитриев С.П. Высокоточная морская навигация/ С. П. Дмитриев. -СПб.: Судостроение, 1991. -224с.
- Ривкин С.С. Определение параметров ориентации объекта бесплатформенной инерциальной системой/ С. С. Ривкин, З. М. Берман, И. М. Окон. -СПб., 1996. -226с.
- Алексеев А.Е. Совершенствование конструкции устройств измерения продольных уклонов и поперечного уровня рельсовой колеи путеизмерительного вагона на базе системы искусственного горизонта. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.06/ВНИИЖТ.-М., 1988.-202 с.
- Алексеев А.Е. К вопросу о теории путеизмерителя для высоких скоростей/ А. Е. Алексеев, В. В. Длоугий, П.Л.Клауз// Сб. ЛИИЖТ «Исследование пути промышленных железных дорог». -Л., 1977. -Вып. 416. -С. 102—106.
- Construction principles and operation experience of the tracks surveying system on laser gyros/ V.l. Gupalov, D.P. Loukianov, A.V. Mochalov, M. Rechel// Proceedings on Symposium Gyro Technology, Stuttgart, Germany, Sept. 1996, P.13.0−13.12.
- Loukianov D.P. Application of a Laser Gyro in Track Measuring Systems/ D.P. Loukianov, A.V. Mochalov, M. Rechel// Ch. 14 in «Optical Gyros and Their Application»: RTO/NATO AGARDograph 339, Neuilly-sur-Seine, France, 1999, P. 14.1 -14.14.
- Лукьянов Д.П. Лазерные инерцнальные системы: Учеб. пособие/ Д. П. Лукьянов, А. В. Мочалов, Ю. В. Филатов. -СПб.: Изд-воТЭТУ, 1995. -157с.
- Гупалов В.И. Использование кольцевых лазеров для измерения геометрических параметров рельсового пути/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, А.М. Боро-нахин// Тез. докл. конф. «Лазеры. Измерения. Информация», 8−9 июня 2000 г. -СПб., С.30−31.
- GupaIov V.l. Application of a ring laser for measurement of the track geometrical parameters/ V. I. Gupalov, A, V. Mochalov, A. M. Boronachin// Proc. SPIE № 4316,2000. P. 13−20.
- Гупалов В.И. Аналитические гировертикали усеченного состава/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, A.M. Боронахин// Гироскопия и навигация. Тез. докл. XXII НТК памяти H.H. Острякова. -2000. -№ 4 (31). -С. 61.
- Гупалов В.И. Аналитические гировертикали усеченного состава/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, А.М. Боронахин// Гироскопия и навигация. -2001. -№ 2 (33). С. 25−36.
- Ривкин С.С. Определение линейных скоростей и ускорений качки корабля инерциальным методом/ С. С. Ривкин. -Л.: ЦНИИ «Румб», 1980. Ч.1−113с.- Ч. П- 130с.
- Дмитриев С.П. Инерцнальные методы в инженерной геодезии/ С. П. Дмитриев. -СПб., 1997. -208с.
- Гупалов В.И. Методы коррекции сигналов кольцевых лазеров для измерения угловых перемещений объекта относительно горизонта/ В. И. Гупалов, A.B. Мочалов, А.М. Боронахин// Тез. докл. конф. «Лазеры. Измерения. Информация», 6−7 июня 2001 г. -СПб, С.33−34.
- Gupalov V.l. The method of the ring laser correction for the measurement of an object angular moving/ V.l. Gupalov, A.V. Mochalov, A.M. Boronachin// Proc. SPIE № 4680,2001. P.
- Бычков С.И. Лазерный гироскоп/ С. И. Бычков, Д. П. Лукьянов, А. И. Бакаляр. -М.: Сов. Радио, 1975. -424с.
- Лукьянов Д.П. Акселерометры инерциальных систем навигации: Конспект лекций/Д.П. Лукьянов. -Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1983. -47с.
- Бурнашев М.Н. Основы лазерной техники: Учеб. пособие/ М. Н. Бурнашев, Ю. В. Филатов. -СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2000. -134 с.
- Ривкин С. С. Расчет динамических погрешностей гироскопических устройств на качающемся основании/ С. С. Ривкин. -Л., 1991. -96с.
- Серегин В.В. Лазерные гирометры и их применение/ В. В. Серегин, P.M. Ку-кулиев. -М.: Машиностроение, 1990. -288с.
- Пат. 2 127 867 Россия. Способ динамического измерения угловых перемещений/В.И. Гупалов, A.B. Мочалов (Россия). Опубл. 20.03.1999 г. Бюл. № 8,
- Андриевский Б.Р. Элементы математического моделирования в программных средах МАИАВ5 и БсйаЬ/ Б. Р. Андриевский, А. Л. Фрадков. -СПб.: Наука, 2001. -286с.
- Егоренков Д.Л. Основы математического моделирования. Построение и анализ моделей с примерами на языке МАТЬАВ: Учеб. пособие/Д. Л. Егоренков,
- A.Л. Фрадков, В.А. Харламов- Под ред. д-ра техн. наук А. Л. Фрадкова. -СПб.: Изд-во БГТУ, 1994. -192с.
- Методические указания к применению системы РС МАТЬАВ в задачах моделирования радиотехнических систем/ В. В. Добырн, Л. ЯЛовосельцев, Е. В. Носков, Ю. В. Сергиенко. -СПб.: Изд-во ТЭТУ, 1997. -64с.
- Мироновский Л.А. Сравнительный анализ прикладных пакетов программ для исследования динамических систем/ Л.А. Мироновский// Сб. докл. П НТК молодых ученых «Навигация и управление движением», СПб., 28−30 марта 2000 г. -СПб., С.168−184.
- Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава/ М. Ф. Вериго, А, Я. Коган- Под ред. М. Ф. Вериго. -М.: Транспорт, 1986, -559с.
- Спекгор С. А. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов/ С. А. Спектор. -Л.: Энергоатомиздат. Ле-нингр. отд-ние, 1987, -320с.
- Петько В.И. Цифровая фильтрация и обработка сигналов: Учеб. пособие/
- B.И. Петько, В. Е. Куконин, Н. Б. Шихов. -Мн.: Ушверстгэцкае, 1995. -18с.
- Методы цифрового моделирования и идентификации стационарных случайных процессов в информационно-измерительных системах/А.Н. Лебедев, Д. Д. Недосекин, Г. А. Стеклов, Е. А. Чернывский. -Л: Энергоатомиздат. Ле-нингр. отд-ние, 1988. -64с.
- Вершинский С.Б. Динамика вагона/ С. Б. Вершинский, В. Н, Данилов, И. И. Челноков. -М.: Транспорт, 1972, -304с.
- Вершинский С. Б, Динамика вагона/ С. Б. Вершинский, В. Н. Данилов, В.Д. Хусидов- Под ред. С. В. Вершинского. -М.: Транспорт, 1991, -360с.
- J1 ойцянский Л. Г. Курс теоретической механики/ Л. Г. Лойцянекий, А. И. Лурье. -М.: Наука, 1983. -640с.
- Вагон-лаборатория нового поколения для испытаний контактной сети/ В. П. Герасимов, A.B. Пешин, Ю. М. Федоришин, H.A. Бондарев// Железные дороги мира.-1998. -№ 12.
- Тупысев В.А. Выявление деформаций железнодорожного пути с использованием измерений вариаций трассы/ В. А. Тупысев, И.Б. Вайганг// Матер. П С.-Петербургской междун. конф. по гироскопич. техн. и навиг. -СПб., 1995, 4.1. -С. 195.
- Шебшаевич B.C. Сетевые спутниковые радионавигационные системы/ B.C. Шебшаевич и др.- М.: Радио и связь, 1993. -408с.
- Харисова В.Н. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛО-НАСС/ В. Н. Харисова, А. ИЛерова, В. А. Болдина.- М/.ИПРЖР.-1998.
- Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации/ Ю. А. Соловьев. -М: Эко-Трендз, 2000. -268с.
- Боронахин А.М. Навигация по рельсовому пути/ A.M. Боронахин, A.B. Мо-чалов// Сб. докл. П НТК молодых ученых «Навигация и управление движением», СПб., 28−30 марта 2000 г. -СПб., -С.251−258,
- Боронахин A.M. Результаты экспериментальных исследований системы навигации на рельсовом пути/ А, М. Боронахин// Сб. докл. Ш НТК молодых ученых «Навигация и управление движением», СПб., 2001. -СПб., -C.206−2I3.
- Integrated System for Navigation on Railway Tracks/ M. Rechel, J. Schmeister,
- A.M. Boronachin, A.V. Mochalov// Proceedings on Symposium Gyro Technology, Stuttgart, Germany, 19 20 Sept 2001. P. 17.0−17.18.
- Серебрянникова Н.П. Обработка результатов эксперимента: Учеб. пособие/ Н. П. Серебрянникова, Б. Е. Соботковский, В. В. Морозов. -СПб.: Изд-во ТЭТУ, 1996. -44с.
- Соболев В.И. Информационно-статистическая теория измерений/ В. Й. Соболев. -М: Машиностроение, 1983. -224с.
- Ривкин С.С. Статистическая оптимизация навигационных систем/ С.С. Рив-кин, Р. И. Ивановский, А. В. Костров. -JL: Судостроение, 1976. -280с.
- Степанов О.А. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации/ О. А. Степанов. -СПб., 1998. -370с.
- Датчики систем измерения, контроля и управления: Межвуз. сб. научн. тр. -Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1985. -Вып. 5. -176с.
- Эльясберг П.Е. Определение движения по результатам измерений/ П. Е. Эльясберг. -М.: Наука, 1976.
- Лурье А.И. Аналитическая механика/ А. И. Лурье. -М.: Наука, 1976.
- Бранец В.Н. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела/
- B.Н. Бранец, И. П. Шмыглевский. -М.: Наука, 1973.
- Бромберг П. В, Теория инерциальных систем навигации/ П. В. Бромберг. -М.: Наука, 1979.