автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.03, диссертация на тему:Инерциальные методы и средства динамических измерений параметров движения и деформаций объектов

Введение 5 I. Анализ и синтез инерциальных методов и средств измерения параметров движения

1.1. Параметры движения и инерциалъные методы их измерений

1.1.1. Угловые скорости и ориентация объекта.

1.1.2. Ускорения, скорости и линейные перемещения точек объекта

1.1.3. Ускорение произвольной точки объекта, движущегося по вращающейся Земле

1.2. Математические модели БИНС

1.2.1. Уравнения погрешностей БИНС

1.2.2. Кинематические соотношения для погрешностей выработки навигационных параметров

1.2.3. Погрешности построения аналога ИТ

1.2.4. Погрешности построения вертикали и выработки параметров ориентации

1.3. Анализ погрешностей БИНС и методов их снижения в режиме динамических измерений

1.3.1. Погрешности измерения параметров движения

1.3.2. Модифицированная схема БИНС с дополнительным измерительным каналом

1.4. Анализ и синтез аналитических гировертикалей усеченного состава

1.4.1. Исходные положения и классификация АГВУС

1.4.2. Принципы построения контура коррекции в АГВУС

1.4.3. Погрешности АГВУС

1.4.4. Экспериментальные исследования АГВУС 2а-3 и режима ее начальной выставки

1.4.5. Исследование АГВУС в составе путеизмерительных комплексов

2. Исследование характеристик ЛГ и методов их улучшения

2.1. Ж с линеаризованной выходной характеристикой

2.1.1. Методы линеаризации выходной характеристики ЛГ 109 2Л .2. Математическая модель ЛГ с периодическим начальным смещением 115 2.1.3. Экспериментальные исследования ЛГ с виброподставкой

2.2. Разработка методов повышения разрешающей способности и расширения полосы пропускания ЛГ со знакопеременной подставкой

2.3. Математические модели трехосных блоков ЛГ

2.4. Калибровка ЛГ и блоков ЛГ 154 2.4.1. Определение масштабного множителя и смещения нуля выходной характеристики ЛГ.

2.4.2. Калибровка трехосных блоков лазерных гироскопов (БЛГ)

2.4.3. Калибровка БЛГ по угловой скорости Земли

3. Инерциальные методы в задаче измерения параметров рельсового пути

3.1. Анализ современного состояния и тенденций развития путеизмерительной техники

3.2. Анализ структуры и алгоритмов инерциальных путеизмерительных комплексов

3.3. Разработка концепции построения системы определения профиля рельсовых нитей по результатам инерциальных измерений

3.4. Исследование влияния динамического взаимодействия рельсового пути и путеизмерительного вагона на результаты измерений

3.4.1. Основные расчетные схемы и соотношения

3.4.2. Моделирование динамического взаимодействия движущегося вагона и упругого пути

3.5. Синтез алгоритмов нормирования результатов измерений с учетом деформаций пути

4. Интегрированные системы навигации на рельсовом пути

4.1. Используемые методы измерений и постановка задачи навигации

4.1.1. Методы и средства измерения скорости и пройденного пути.

4.1.2. Анализ погрешностей элементов интегрированной системы.

4.2. Алгоритмы обработки и коррекции показаний одометра

4.3. Интегрированные системы навигации на рельсовом пути

4.4. Результаты испытаний и пути совершенствования интегрированной системы

5. Определение параметров угловых деформаций движущихся объектов

5.1. Алгоритмы определения статических и динамических деформаций и их анализ 294 5.2 Исследование чувствительности фильтра Калмана к неточности задания параметров модели

5.3. Исследование погрешностей измерений и основных направлений развития метода

5.4. Использование метода определения угловых деформаций для контроля ориентации трехкомпонентного магнитометра на корабле

В последние годы инерциальные методы и средства наряду с решением традиционных навигационных задач стали находить все более широкое применение для решения целого ряда новых прикладных проблем, таких как геодезические и гравитационные измерения, автоматизированный многопараметрический контроль геометрических параметров рельсового пути, оценка статических и динамических деформаций длинноразмерных объектов, многомерный контроль профиля буровых скважин, трубопроводов, тоннелей и т. п. В результате появились инерциальные гониометрические, топографические, геодезические и гравиметрические системы, которые могут быть отнесены к классу инерциальных измерительных систем.

Применение инерциальных методов и средств в режиме динамических измерений предъявляет к ним целый ряд новых требований, в первую очередь, по точности и быстродействию. Вопросы инерциальных динамических измерений рассмотрены в большом количестве публикаций, наиболее полное отражение которых можно найти в обзорах и монографиях [1, 6-8, 16-19, 66 и др]. Вместе с тем, до сих пор недостаточно разработаны общие подходы к построению таких систем. Не в полной мере изучено влияние инструментальных и методических погрешностей, в первую очередь высокочастотных, на точность инерциальных систем, работающих в режиме динамических измерений.

Одним из самых перспективных чувствительных элементов для инерциальных систем, работающих в режиме динамических измерений, является лазерный гироскоп (ЛГ). Однако требования по точности, особенно при измерении высокочастотных угловых перемещений существенно возрастают. Поэтому возникает необходимость проведения дополнительных исследований высокочастотных составляющих погрешностей ЛГ, а также разработка методов и средств повышения его разрешающей способности и расширения полосы пропускания.

6 V

В путеизмерительной технике инерциальные технологии начали применять еще в 1925 г., когда во Франции в вагон, предназначенный для контроля параметров рельсового пути, были установлены акселерометры. В дальнейшем, в начале 60-х годов, в Австрии и других странах появились путеизмерительные средства, оборудованные гировертикалями и гирогоризонтами, а в 1987 г. немецкий вагон-лаборатория ОМ\¥Е был оснащен инерциальной навигационной системой (ИНС). В настоящее время в лучших путеизмерительных вагонах мира используют бесплатформенные инерциальные навигационные системы на лазерных гироскопах, в ряде случаев интегрированные со спутниковой навигационной системой. Вместе с тем, в большинстве случаев в состав путеизмерительного комплекса вводится ИНС, разработанная для решения навигационных задач, либо модернизированная для повышения частоты съема показаний. При этом используется только вырабатываемая ИНС информация об угловой ориентации кузова вагона относительно плоскости горизонта и в азимуте, т. е. не полностью реализуются ее потенциальные возможности. Назрела необходимость развития новых методов измерений и концепций построения комплекса, позволяющие более полно использовать возможности инерциальных измерений.

Кроме вагонов-лабораторий необходима разработка более компактных и недорогих путеизмерительных средств, предназначенных для оснащения специализированных вагонов (вагонов-дефектоскопов, вагонов -шмерителей контактной сети и др.), дрезин и ручных тележек. В ближайшей перспективе ставится задача создания компактных измерительных станций для оборудования отдельных поездов. Для этих целей должны быть созданы специальные недорогие и компактные инерциальные приборы, построенные на новых принципах, учитывающих специфику решаемой задачи и наличие большого объема априорных данных о параметрах пути.

Достоверность и воспрошводимость результатов контроля неровностей рельсовых нитей в сильной степени определяется характером динамического взаимодействия движущегося вагона и рельсового пути. Поэтому необходимо развитие методов контроля, предусматривающих учет зависимости результатов измерений от нагрузки на рельсы со стороны качающегося вагона и скорости его движения.

Поскольку все контролируемые путеизмерительными комплексами параметры фиксируются как функции пройденного пути, требования к точности его измерения чрезвычайно высоки. Это обстоятельство ставит проблему решения задачи навигации на рельсовом пути, которая может быть решена построением интегрированных систем, включающих датчик пройденного пути (одометр), инерциаль-ную навигационную систему (ИНС) и спутниковую радионавигационную систему (СНС). Специфика задачи заключается в необходимости определения не координат отдельных точек траектории движения, а пройденных расстояний как на максимально коротких отрезках пути, так и на длинных дистанциях.

Разрабатываемые инерциальные методы динамических измерений могут быть с успехом применены в задачах определения деформаций движущихся крупногабаритных объектов, направленных на обеспечение безопасности движения, а также на обеспечение высокоточной начальной выставки и работы периферийных систем навигации, ориентации и наведения. Непрерывное измерение динамических деформаций требует высокого быстродействия и чувствительности инерциальных методов и средств, которые еще не достигли на настоящий момент требуемого уровня [150-152], поэтому необходимо проведение дополнительных исследований, направленных на развитие метода. Некоторые инерциальные измерения, например, при работе БИНС в составе магнитометрического комплекса и в режиме измерения деформаций объекта (см. гл. 5), могут быть более успешно решены в результате шменения внутренней структуры инерциальной системы.

Указанный комплекс проблем составил предмет данной диссертационной работы и определил ее цель.

Цель работы - решение научно-технической проблемы разработки новых принципов построения инерциальных измерительных систем, позволяющих более эффективно использовать потенциальные возможности инерциальных методов и средств измерения параметров движения.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Теоретическое исследование и дальнейшее развитие математической модели БИНС, работающей в режиме динамических измерений. Разработка методов повышения точности БИНС за счет построения модифицированных схем с дополнительным измерительным каналом;

2. Разработка новых принципов построения аналитических гировертикалей, имеющих усеченный состав инерциальных чувствительных элементов при сохранении основных характеристик за счет использования априорных данных о движении объекта;

3. Экспериментальное и теоретическое исследование характеристик лазерного гироскопа (Ж) и разработка методов повышения разрешающей способности и полосы пропускания ЛГ со знакопеременной подставкой;

4. На основе обобщения результатов анализа структуры и алгоритмов современных путеизмерительных систем разработка новой концепции построения системы контроля профиля рельсовых нитей с использованием результатов инерциальных измерений;

5. Исследование влияния динамического взаимодействия рельсового пути и путеизмерительного вагона на результаты измерений и синтез алгоритмов их нормирования с учетом деформаций пути и скорости движения вагона;

6. Решение проблемы высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции построением интегрированной системы навигации на рельсовом пути на основе одометра, БИНС и спутниковой навигационной системы, обеспечивающей измерение пройденного путеизмерительным средством расстояния как на максимально коротких отрезках пути, так и на длинных дистанциях;

7, Развитие метода определения параметров угловых деформаций движущихся объектов на базе обобщения результатов экспериментальных и теоретических исследований.

Методы исследования базируются на общей теории инерциальной навигации и теории интегрированных навигационных систем, теории измерений, теории точности, теории оптимальной обработки информации, теории кинематики и динамики твердого тела, теории колебаний, аналитической механике и векторной алгебре, теории случайных процессов и статистических методах их анализа, методах математического и имитационного моделирования.

Основными результатами работы являются обобщение опыта построения инерциальных измерительных систем, разработка новых принципов их построения, позволяющих более эффективно использовать потенциальные возможности инерциальных методов и средств измерения параметров движения.

Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что в ходе их выполнения впервые:

- предложены и исследованы принципы построения нового типа инерциальных приборов - аналитических гировертикалей усеченного состава;

- разработаны и исследованы новые способы повышения разрешающей способности и полосы пропускания ЛГ со знакопеременной подставкой;

- предложена новая концепция построения систем контроля профиля рельсового пути на основе инерциальных измерений и разработаны методы их расчета;

- предложены методы нормирования результатов измерения профиля рельсового пути с учетом деформаций пути и скорости движения вагона;

- предложен и разработан новый метод высокоточной привязки результатов контроля рельсовых нитей к пройденному пути на основе интегрированной системы одометр/ИНС/СНС.

Практическая ценность полученных в диссертационной работе результатов заключается в том, что разработка новых принципов построения инерциальных измерительных систем привела к созданию конкретных систем, нашедших практическое применение. В работе получены следующие практические результаты:

- Созданы основы прикладной теории аналитических гировертикалей усеченного состава, позволяющей формировать их структуру, формулировать требования к составу и точностным характеристикам инерциалъных чувствительных элементов, выбирать методы коррекции и выполнять расчеты инструментальных и методических погрешностей. Развитые в работе принципы построения АГВУС реализованы в приборах АГВУС 1-2, в течение 5 лет проходящих эксплуатацию в составе путеизмерительного вагона метро С.-Петербурга и принятых к эксплуатации в серийных вагонах-измерителях контактной сети ВЙКС;

- Разработаны методики расчета предложенных способов повышения разрешающей способности и полосы пропускания ЛГ со знакопеременной подставкой;

- Применение нового принципа построения системы позволит перейти от качественных оценок неровностей, характерных для хордового метода, к непосредственному измерению профиля рельсовых нитей. Разработаны математические модели системы, позволяющие формировать ее структуру и формулировать требования к датчикам, входящим в состав системы,;

- Разработанные методы и алгоритмы высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции, базирующиеся на построении интегрированной системы навигации на рельсовом пути, объединяющей одометр, ИНС и СНС позволяют обеспечить независимость результатов измерений от изменения скорости движения и локализовать обнаруженные дефекты с погрешностью 1 м на 20 км пути. В настоящее время система внедряется в немецком путеизмерительном вагоне

- лаборатории ОМ\¥Е и проходит пробные испытания в отечественном вагоне ЦНИЙ-4.

- Эффективность метода определения параметров угловых деформаций движущихся объектов подтверждена в ходе натурных испытаний макета системы на гидрографическом судне ГС-403 в Балтийском море. и

В результате проведенных исследований получены следующие основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Дальнейшее развитие математических моделей БИНС, работающих в режиме динамических измерений при наличии узкополосных случайных инструментальных, методических и вычислительных погрешностей.

2. Принципы построения аналитических гировертикалей усеченного состава и основы теории ее погрешностей.

3. Теоретическое и экспериментальное обоснование явления фазовой синхронизации встречных волн в лазерном гироскопе (ЯГ) со знакопеременной подставкой.

4. Способы повышения разрешающей способности и полосы пропускания ЛГ со знакопеременной подставкой и методика оценки погрешностей способа.

5. Новая концепция построения системы контроля профиля рельсовых нитей на основе инерциальных измерений и математические модели системы.

6. Теоретическое обоснование метода и алгоритмов нормирования результатов измерений с учетом деформаций пути и скорости движения вагона.

7. Методы высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции, базирующиеся на построении интегрированной системы навигации на рельсовом пути, объединяющей одометр, ИНС и СНС.

8. Результаты практической реализации разработанных методов и алгоритмов в действующих путеизмерительных системах.

9. Развитие метода определения параметров угловых деформаций движущихся объектов на базе обобщения результатов экспериментальных и теоретических исследований.

1. Анализ и синтез инерциальных методов и средств измерения параметров движения

Заключение

Таким образом, основными результатами работы являются обобщение и развитие методов построения инерциальных измерительных систем, разработка новых принципов их построения, позволяющих более эффективно использовать потенциальные возможности инерциальных методов и средств измерения параметров движения.

В ходе проведенных исследований получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Дальнейшее развитие математических моделей БИНС, работающих в режиме динамических измерений при наличии узкополосных случайных инструментальных, методических и вычислительных погрешностей. Получены выражения для дисперсии погрешностей измерения параметров движения. Разработан и исследован способ повышения точности БИНС за счет построения модифицированной схемы с дополнительным измерительным каналом;

2. Предложены и исследованы принципы построения нового типа инерциальных приборов - АГВУС. Созданы основы прикладной теории АГВУС, позволяющей формировать их структуру, формулировать требования к составу и точностным характеристикам инерциальных чувствительных элементов, выбирать методы коррекции и выполнять расчеты инструментальных и методических погрешностей. Развитые в работе принципы построения АГВУС реализованы в приборах АГВУС1-2, в течение 5 лет проходящих эксплуатацию в составе путеизмерительного вагона метро С.-Петербурга и принятых к эксплуатации в серийных вагонах-измерителях контактной сети ВИКС;

3. Проведены теоретические и экспериментальные исследования ЛГ и методов линеаризации их характеристик. Уточнены модели ЛГ со знакопеременной подставкой, разработаны и исследованы новые способы повышения их разрешающей способности и полосы пропускания;

4. На основе анализа современных путеизмерительных методов разработана новая концепция построения систем контроля профиля рельсового пути на основе инерциальных измерений и разработаны методы их расчета. Применение нового принципа построения системы позволяет перейти от качественных оценок неровностей, характерных для хордового метода, к непосредственному измерению профиля рельсовых нитей;

5. Теоретически обоснован и разработан метод нормирования результатов измерения профиля рельсового пути с учетом деформаций пути и скорости движения вагона, которые повышают достоверность и воспроизводимость результатов измерений и контролировать динамику изменений обнаруженных неровностей и дефектов пути;

6. Предложен и разработан новый метод высокоточной привязки результатов контроля рельсовых нитей к пройденному пути на основе интегрированной системы одометр/ИНС/СНС. Система привязки, созданная на основе предложенного метода позволяют обеспечить независимость результатов измерений от изменения скорости движения и локализовать обнаруженные дефекты с погрешностью 1 м на 20 км пути. В настоящее время система внедряется в немецком путеизмерительном вагоне - лаборатории ОМ^Е и проходит пробные испытания в отечественном вагоне ЦНИИ-4;

7. Развитие метода определения параметров угловых деформаций движущихся объектов на базе обобщения результатов экспериментальных и теоретических исследований. Эффективность метода определения параметров угловых деформаций движущихся объектов подтверждена в ходе натурных испытаний макета системы на гидрографическом судне ГС-403 в Балтийском море.

1. Эльясберг П.Е. Определение движения по результатам измерений. -М.: Наука, 1976.- 416 с.

2. Лурье А.И. Аналитическая механика. -М.: Наука, 1976.- 824 с.

3. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. -М.: Наука, 1973.- 329 с.

4. Инерциальные навигационные системы морских объектов/Д.П. Лукьянов, A.B. Мочалов, A.A. Одинцов, Н.Б. Вайсгант; под. ред. Д.П.Лукьянова. -Л.: Судостроение, 1989.- 184 с.

5. Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации. -М.: Наука, 1979296 с.

6. Дмитриев С.П. Инерциальные методы в инженерной геодезии. -СПб: ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор», 1997.-208с.

7. Анучин О.Н., Емельянцев Г.И. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов/Под общей ред. чл.-кор. РАН В.Г. Пешехонова.- СПб., 1999.- 357 с. ISBN 5-90780-22-8.

8. Ривкин С.С. Определение линейных скоростей и ускорений качки корабля инерциальным методом.- Л.ЦНИИ "Румб", 1980.4.1-113 е.; 4.II- 130 с.

9. Вайсгант И.Б., Мочалов A.B., Одинцов A.A. Принципы построения инерциальных навигационных систем. Учебное пособие.- Л., Изд-во ЛЭТИ, 1984.-48 с.

10. Андреев В.Д. Теория инерциальной навигации. Кн.1. Автономные системы. Кн.П. Корректируемые системы. М.: Наука, 1966,1967.

11. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992.- 280 с.

12. Дмитриев С.П. Высокоточная морская навигация. СПб.: Судостроение, 1991.-224 с.

13. Климов Д.М. Инерциальная навигация на море.- М.: Наука, 1984.-117 с.

14. Каракашев В.А. Обобщенные уравнения ошибок ИНС/ Изв. вузов СССР "Приборостроение". -1973.- №3.-С.87-93.

15. Harris D.G. Computing and Sensor Requirements for Strapdown inertial Navigation/ The Journal of Navigation.- 1979.-V.32, №1.- P. 130-137.

16. Лукьянов Д.П., Мочалов A.B., Филатов Ю.В. Лазерные инерциальные системы: Учебное пособие. -С Пб.: Изд. ТЭТУ, 1995.-157 с.

17. Определение параметров ориентации объекта бесплатформенной инерциальной системой/ С.С. Ривкин, З.М. Берман, Й.М. Окон -СПб: ГНЦРФ-ЦНИИ "Электроприбор", 1996.- 226 с.

18. Ривкин С.С. О динамике чувствительных элементов БЙНС/ Гироскопия и навигация. -1994.- №1(4).-С. 25-31.

19. Ривкин С.С. Расчет динамических погрешностей гироскопических устройств на качающемся основании. -Л.: ЦНИИ"Румб". -1991. -97 с.

20. Ривкин С.С. Статистический синтез гироскопических устройств. -Л.: Судостроение. -1970.- 422 с.

21. Бледнов В. А. Метод определения угловых компонент вектора индукции геомагнитного поля на борту движущихся ферромагнитных носителей (МОУК) // Доклады академии наук.- 1995.- Т. 341.- № 2.- С. 251-254.

22. Инерциальные системы без гиростабилизированной платформы (обзоруВопросы ракетной техники №1,1967.

23. V.I. Gupalov, D.P. Loukianov, A.V. Mochalov, M. Rechel. Construction principles and operation experience of the tracks surveying system on laser gyros/ Proceedings on Symposium Gyro Technology, Stuttgart, Germany, Sept. 1996, p.p. 13.0-13.12.

24. Гупалов В.Й., Мочалов A.B., Махвиладзе Г.М. Аналитическая гировертикаль на лазерном гироскопе и двух акселерометрах. Международная многоотраслевая выставка и симпозиум ТРАНСТЕК'98, Россия, С.-Петербург, 12-15 мая 1998 г.

25. D.P. Loukianov, A.V. Mochalov, М. Rechel. Application of a Laser Gyro in Track Measuring Systems. Ch. 14 in "Optical Gyros and Their Application"/ RTO/NATO AGARDograph 339, Netrilly-sur-Seine, France, 1999, p. 14.1 -14.14.

26. Боронахин A.M., Гупалов В.Й., Мочалов A.B. Использование кольцевых лазеров для измерения геометрических параметров рельсового пути // Тез. докл. ВНТК «Лазеры, измерения, информация» БГТУ, 8 -5 июня 2000 г., С.Петербург, с.30-31.

27. Гупалов В.Й., Мочалов А.В., Боронахин A.M. Аналитические гировертикали усеченного состава// Рефераты докладов XXII научно-техн. конфер. памяти Н.Н.Острякова, С.Ш., 25-26 октября 2000/ Гироскопия и навигация.- 2000.-Ш.-С.-61.

28. Gupalov V.I., Mochalov A.V., Boronachin A.M. Application of a Ring Laser for Measurement of die Track Geometrical Parameters// Proc. of Hie International Society for Optical Engineering (SPffi).-2001ШЗ16.- P. 13-20.

29. Гупалов В.И., Мочалов A.B., Боронахин A.M. Аналитические гировертикали усеченного состава.// Гироскопия и навигация.- 2001.- №2 (33).-С. 25-36.

30. Соболев В.й. Информационно-статистическая теория измерений. -М.: Машиностроение, 1983.-224 с.

31. Гупалов В.И., Мочалов A.B. Способ динамического измерения угловых перемещений. Патент России №2127867 от 20.03.1999 г. Бюлл. №8,1999 г.

32. Мочалов A.B., Буравлев A.C. Особенности работы лазерных гироскопов на качающемся основании // Изв.ЛЭТИ.-1981.- вып. 289.- С. 56- 62.

33. A.C. №656388. Лазерный гирокомпас/ Ларионов Ю.П., Мочалов A.B. 14.12.1978.

34. Лазерные измерительные системы/ Д.П.Лукьянов, А.В.Мочалов, Ю.В.Филатов и др.; Под ред. Д.П. Лукьянова.- М.: Радио и связь, 1981.- 456 с.

35. Алексеев А.Е., Длоугий В.В., Мочалов A.B. и др. Отчет об испытаниях ЛЙУП-2 (НИР №406). Л.: ЛИИЖТ, 1989.- 95 с.

36. Гупалов В.И., Лукьянов Д.П., Мочалов A.B., Филатов А.Ю. Система на ЛГ и акселерометрах, предназначенная для контроля профиля рельсового пути// Матер. XX межотраслевой научно-техн. конфер. памяти Н.Н.Острякова, С.Пб., 27-28 нояб. -1996.-С.-55.

37. Волновые и флуктуационные процессы в лазерах / С.Г. Зейгер, П.С.Ланда, Ю.Л.Климантович и др. М., Наука, 1974.- 415 с.

38. Арановиц Ф. Лазерные гироскопы//В m ^Применение лазеров". М.: Мир,-1974.

39. Бычков С.И., Лукьянов Д.П., Бакаляр А.Й. Лазерный гироскоп. -М: Сов.Радио, 1975.-424 с.

40. Филатов Ю.В. Методы и средства лазерной гониометрии: Дис. д-ра. техн. наук: 05.11.07/ ЛИТМО. -С.-Пб.: 1992.

41. Богданов B.B., Мочалов A.B., Сайдов П.И. и др. Основные вопросы разработки лазерных гироскопов// Изд. Энергия.-Сб. "Вопросы электроники".-Изв.ЛЭШ.- 1973.- Вып. 101.- С. 69- 74.

42. Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. Комплексная стабилизация параметров лазерного гироскопа// Изв.ЛЭТИ.-1974.- Вьш. 152.- С. 40- 44.

43. A.C. №374029. Лазерный гироскоп/ Брыков В.Г., Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. и др., 21.12.1972.

44. A.C. №374028. Лазерный гироскоп/ Матросов В.И., Мочалов A.B., Сайдов П.И.идр., 21.12.1972.

45. A.C. №374027. Лазерный гироскоп/ Брыков В.Г., Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. и др., 21.12.1972.

46. A.C. №379194. Лазерный гироскоп/ Брыков В.Г., Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. и др., 29.01.1973.

47. A.C. №475033. Способ изготовления корпуса резонатора лазерного гироскопа/Брыков В.Г., Матросов В.И., Мочалов A.B., и др., 28.02.1975.

48. Лавренова А.Е., Мочалов А.В., Сайдов П.И. Возмущенный резонатор лазерного гироскопа, ft Труды Сарат.Политех.ин-та.-1976.- Вып. 90.- С. 52- 55.

49. Ларионов Ю.П., Мочалов А.В. Расчет возмущенного резонатора кольцевого лазера// Оптикомеханическая промышленность. -1979.- №9.- С. 1-3.

50. Карнаков В.В., Ларионов Ю.П., Мелехов П.В., Мочалов А.В. Экспериментальные исследования технических флюктуации частоты биений лазерного гироскопа//Изв.ЛЭТЙ.-1976,- Вып. 192.- С. 62- 66.

51. Карнаков В.В., Ларионов Ю.П., Мелехов П.В., Мочалов А.В. О технических флюкгуациях частоты биений лазерного измерителя угловой скорости// Метрология.-1978.- №3.- С. 52- 55.

52. Мочалов А.В., Мынбаев Д.К. Зависимость зоны захвата лазерного гироскопа от расстройки частоты его излучения// Изв.ЛЭТИ.- 1973.- Вып. 119.-С. 24- 28.

53. Мочалов А.В., Мынбаев Д.К. Зависимость зоны захвата кольцевого газового лазера от частоты излучения// Журн.техн.физики.-1973.-т.XLIH, вып. З.-С. 666.

54. Мочалов А.В. Погрешности лазерного гироскопа, обусловленные нестабильностью частоты его излучения // Изв.ЛЭТИ.-1975.- Вып. 169.- С. 7861. Aronowitz F. Theory of a Traveling-Wave Optical Masers// Phis. Rev.- 1965.-V. 139.-P. 635.

55. Lamb W.E. The Theory of an Optical Masers// Phis. Rev.- 1964.-V. 134.-P. 1429.

56. Aronowitz F., Collins R.J. Lock-in and Intensity-Phase Interaction in the Ring Laser//J. Appl. Phis.-1970.-V.41.-P. 130.

57. Aronowitz F., Collins R.J. Mode Coupling Due to Back-Scattering in a He Ne Traveling - Wave Ring Laser// Appl. Phis. Lett.-1966.-V.9.-P. 55.

58. Карнаков B.B., Мелыщн А.Л., Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. Стабилизация частоты излучения лазерных гироскопов//Изд. ЛГУ.-Сб. "Вопросы электроники".- 1973.-Вып. 1.-С. 21-24.

59. Крюков В.Е., Мочалов A.B., Мынбаев Д.К. Система автоматической подстройки частоты излучения лазерного гироскопа// Сб.тез.НТК "Применение кольцевых оптических квантовых генераторов в навигации и гирометрии".,Л., 1973.-С. 32.

60. Мочалов A.B., Козлов М.Ю. Экспериментальные исследования возможности комплексной стабилизации параметров лазерного гироскопа// йзв.ЛЭТИ.- 1975.- Вып. 175.- С. 61- 63.

61. Пат. 3807866 (США). Кл. 356-106.

62. Пат. 3496922 (США). Кл. 356-106.

63. Мочалов A.B. Лазерный гироскоп компенсационного типа// Изв.ЛЭТИ.-1977.-Вып. 215.-С. 133- 135.

64. Ларионов Ю.П., Мочалов A.B. Кольцевой лазерный измеритель угловой скорости компенсационного типа// Метрология.- 1978.- №3.- С. 40- 42.

65. Новицкий A.B. Электрические измерения неэлектрических величин.-Л.: Энергия, 1975.-383 с.

66. Курятов В.Н., Ланда П.С., Ларионцев Е.Г. Частотные характеристики кольцевого лазера на колеблющейся подставке// Изв. ВУЗов, Радиофизика.-1968.-Ш1.-С.1839.

67. Hutchings T.J., Stjern D.C. Proc. ffiEE.-1978.-Nat'l Aerospace and Electronic Conf.-P.549/

68. Chow W.W., Sanders V.E., Scheich W., Scully M.O. The Ring Laser Gyro//Reviews of Modern Physics.- 1985.-V.57, №1.-P. 61-104.

69. Хошев Й.М. О работе лазера бегущей волны с периодически меняющимися параметрами резонатора. Быстрое вращение// Радиотехника и электроника.-1977.-Т.22, №1.-С. 135-138.

70. Хошев И.М. О работе лазера бегущей волны с периодически меняющимися параметрами резонатора. Приближение слабой связи// Радиотехника и электроника.-1977.-Т.22,№2.-С.313-319.

71. Bambini A., Stenholm S. Theory of a Dithered Ring Laser Gyroscope: A Floquet Theory Treatment// Phis. Review A.-1985.-31, Ш.-Р. 329-337.

72. Бирман Ф.Я., Наумов П.Б., Савушкин А.Ф., Тропкин Е.И. Анализ динамической частотной характеристики кольцевого лазера на основе теории Флоке// Квантовая электроника.-1986.-13, №8.-С. 1638-1644.

73. Судаков В. Ф. Фазовые соотношения в зоне захвата кольцевого генератора при модуляции разности частот резонатора (быстрое прохождение)//Оптика и спектроскопия.-1976.-Т. 40, №1.-С. 190-193.

74. Судаков В. Ф. О характере изменения фазы сигнала биений на выходе генератора бегущих волн при гармоническом изменении разности частот резонатора/Юптика и спектроскопия.-1977.-Т. 42, №2.-С. 386-389.

75. Круглик Г.С., Куцак А.А., Кузнецов Г.М. Влияние шумового возмущения на параметрический резонанс в кольцевом ОКГ// ЖПС.-1972.-Т. 16, №1.- С. 58-67.

76. Ланда П.С., Слинько Е.Ф. Частотные характеристики кольцевого лазера на колеблющейся подставке с учетом флуктуации// Вестник МГУ. Серия 3.- 1970.-Т.25, №4.-С.400-405.

77. Мочалов A.B. Фазовая синхронизация в лазерных гироскопах// Изв. вузов СССР. Приборостроение.-1990.- Т. 33,- С. 46- 50.

78. Мочалов A.B. Фазовая синхронизация встречных волн в лазерных гироскопах// Изв.ЛЭТИ.-1990.- Вып. 427.- С. 71- 74.

79. Евстафьев А.Ю., Мелехов П.В., Мочалов A.B. Универсальный стенд для исследования характеристик лазерных гироскопов // Труды СПТУ.- 1992.- № 473.- С. 22- 25.

80. V.Wetzig, E. Lübeck. Prufung eines einachsigen Laserkreisels vom Typ RL-40M fur das Schienen-Fahrflachen-Meßgerat. Institut fur Flugfuhrung, 1993.

81. В.И.Гупалов, А.В.Мочалов. Методы повьппения разрешающей способностии полосы пропускания канала лазерного гироскопа с переменной подставкой // Тез. XXI межотраслевой научно-техн. конфер. памяти Н.Н.Острякова, СПб., 25-26 нояб. 1998.- С.-17.

82. A.C. №717956. Лазерный гониометр/ Брыков В.Г., Лукьянов Д.П., Мочалов A.B. и др.-29.10.1979.

83. A.C. №769881. Устройство для нанесения шкал/ Брыков В.Г., Ларионов Ю.П., Мочалов A.B.-13.06.1980.

84. A.C. №858421. Лазерный гониометр / Брыков В.Г., Ларионов Ю.П., Мочалов A.B.- 21.04.1981.

85. A.C. №894364. Устройство для нанесения шкал/ Брыков В.Г., Лукьянов Д.П., Мочалов A.B., Филатов Ю.В. 01.09.1981.

86. A.C. №998863. Лазерный гониометр / Брыков В.Г.,Мелехов П.В., Мочалов A.B.- 15.02.1983.

87. A.C. №1037741. Лазерный гониометр / Брыков В.Г., Мелехов П.В., Мочалов A.B.-22.04.1983.

88. A.C. №1364997. Цифровой фазометр/ Брыков В.Г., Мелехов П.В., Мочалов A.B., Евстафьев А.Ю.- 8.09.1987.

89. Брыков В.Г., Мочалов A.B. Лазерный измеритель угловой скорости с усреднением на угловом интервале// Изв.ЛЭТИ.- 1980.- Вып. 271.- С. 85- 90.

90. Брыков В.Г., Мочалов A.B. Погрешности лазерного измерителя угловой скорости с усреднением на угловых интервалах // Тез. Всесоюзн.научно-техн.конфер."Использование лазеров в современной науке и технике", Ленинград, 1980.- С. 68.

91. Брыков В.Г., Мочалов A.B., Фшцук Т.М. Погрешности лазерного измерителя угловой скорости с усреднением на угловых интервалах// Изв.ЛЭТИ.-1982,- Вып. 307.- С. 70- 76.

92. Брыков В.Г., Мочалов A.B. Погрешности трехосного блока лазерных гироскопов с общим начальным смещением // Изв. вузов СССР. Приборостроение.- 1983.- Т. 26.- С. 54- 59.

93. Лукьянов Д.П., Мочалов A.B., Филатов Ю.В. Унифицированная измерительная аппаратура на базе лазерного гониометра // Матер. Всесоюзн. научно-техн. конфер. "Использование лазеров в современной науке и технике", Ленинград, 1980.- С. 32 -43.

94. Привалов В.Е., Филатов Ю.В. Исследование выходной характеристики вращающегося кольцевого лазера// Квантовая электроника.-1977.-Т.4, №7. С.

95. Мочалов A.B., Попов И.Г. Определение аппроксимирующего многочлена выходной характеристики лазерного гироскопа// Изв.ЛЭШ.- 1978.- вып. 230.-С. 63106. A.C. №4739962. Лазерный гироскоп/ Мелехов П.В., Мочалов А.В.-14.02 Л 980.

96. Ларионов Ю.П., Михальченок Г.Ф., Мочалов A.B., Новиков В.А. Кольцевые лазеры в высокоточных электромеханических системах//Л.-ЛДНТП,-1979.- 24 с.

97. A.C. №753238. Способ калибровки лазерного гироскопа/ Брыков В.Г.,

98. Лукьянов Д.П., Мочалов A.B., Филатов Ю.В.- 7.04.1980.

99. Крейнис З.Л. Состояние железнодорожного пути. Методы определения, анализа, прогнозирования. Учебное пособие. -М.: Транспорт, 1988.

100. Белов Д.П. Путеизмерители зарубежных железных дорог. Б.Т.Э.И. МПС, 1975 г., Ks 8, С. 34—37

101. Lewis, R.B. Die Vermessung der Gleisrichtung und Krümmung. Schienen der Welt 19(1988), H.7, S. 17. 23.

102. JI.B. Башкатова. Анализ зарубежных средств диагностики железнодорожного пути и системы их использования. М.: ЦНИИТЭИ. Железнодорожный транспорт за рубежом. -Cep.IV.-1997- Вып.1- С.1 -21

103. Путеизмеригель системы ЦНИИ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 0982.00.00.000 Т0.-М.: 1983.

104. 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.

105. Алексеев А.Е., Длоугий В.В., Клауз П.Л. К вопросу о теории путеизмерителя для высоких скоростей. //Сб."Исследование пути промышленных железных дорог": научн. тр. ЛИИЖТ, 1977.- вып. 416. -С. 102—106.

106. А. Mochalov, М. Rechel. Navigation on Railway Tracks by Means of GPS/INS and Navigation Marks/ Proc. of The First European Symp. on GNSS, 21-25 Ahril, 1997, Munich, Germany, pp 26-36.

107. Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4. Техническое описание. ЕИМН.663511.001 Т0.-М.: 1996.

108. Б.Н. Зензинов, B.B. Мишин, В.О. Певзнер, П.Н. Кулешов. Вагон -путеизмеритель нового поколения// Железнодорожный транспорт. 1998.-№11,-С. 17-21.

109. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути (ЦП/2913). МПС СССР. -М.: Транспорт, 1972. -223 с.

110. 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. -34 с.

111. Технические указания по определению и использованию характеристик устройства и состояния пути, получаемых вагонами-путеизмерителями системы ЦНИИ-4. Департамент пути и сооружений МПС РФ. -М.: 1998. 41 с.

112. Технические указания по определению и использованию характеристик устройства и состояния пути, получаемых вагонами-путеобследовательскими станциями системы ЦНИИ-4 (ЦПТ-55/22)/ МПС РФ.- -М.: Транспорт, 2000. -66 с.

113. Клауз П.Л., Солофненко В.Н. Путеизмерительные тележки и вагоны железных дорог нормальной колеи. /ЛИИЖТ. Л., 1966. -С.54.

114. Путеизмеритель железнодорожного транспорта: A.C. 312914 СССР/ М.Ф. Вериго, Ю.С. Ромен, А .Я. Коган.- №1404209/27-11; Заявл. 06.11.70; Опубл.31.08.71 .-Бюл.№26.-6 с.

115. Способ определения кривизны поверхности: A.C. 379719 СССР/ М.Ф. Вериго, Ю.С. Ромен.- №1402804/27-11; Заявл. 23.01.70; 0публ.20.04.73.-Бюл.№20.-6 с.

116. Герасимов В. П., Пешин А. В., Федоришин Ю. М., Бондарев Н. А. Вагон-лаборатория нового поколения для испытаний контактной сети// Железные дороги мира/-1998. -№12. С.

117. Кудрявцев Н.Н., Порошин В.Л., Белоусов В.Н., Сасковец В.М. Индикатор коротких неровностей рельсов типа ИКН-2А//Вестник ВНИИЖТ. -1993. ~№2. -С. 10-21.

118. Вершинский С.Б., Данилов В.Н., Челноков И.И. Динамика вагона. -М.: Транспорт, 1972,304 с.

119. Вершинский С.Б., Данилов В.Н., Хусидов В.Д. Динамика вагона/Под ред. С.В.Вершинского. -М.: Транспорт, 1991, 360 с.

120. Вериго М.Ф., Коган А .Я. Взаимодействие пути и подвижного состава/Под ред. М.Ф. Вериго.-М.: Транспорт, 1986, 559 с.

121. Способ определения неровностей железнодорожных путей: А.С. 1735476 А1 СССР/ А.Е.Алексеев, В.В.Длоугий, А.П.Попов, А.В.Мочалов.-№4746303/11; Заявл. 27.06.89; Опубл.23.05.92.-Бюл.Ш9.-12 с.

122. Тимошенко СЛ., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле/Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1985.- 472 с.

123. Тимошенко С.П. К вопросу о вибрациях рельсов. Изв. электротехн. ин-та, т. ХП1,1905.17 с.

124. Цифровые информационно-измерительные системы/ А.Ф. Фомин, О.Н. Новоселов, К.А. Победоносцев, Ю.Н. Чернышев; Под ред. А.Ф.Фомина, О.Н. Новоселова.-М.: Энергоатомиздат, 1996. -448 с.

125. Track Recording Car ЕМ-120 / Austia, Plasser.-1986.

126. Тупысев В.А., Вайсганг И.Б. Выявление деформаций железнодорожного пути с использованием измерений вариаций трассы// Матер. П С.-Петербургской междун. конф. по гироскопич. техн. и навиг. -СПб.: ЦНИИ "Электроприбор", 1995, Ч.1.-С. 195-201.

127. Лысюк B.C. Причины и механизмы схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов.- М.: Транспорт, 1997. 188 с.

128. Сетевые спутниковые радионавигационные системы/ Шебшаевич B.C. и др.- М.: Радио и связь.-1993.-408 с.

129. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС/ Под ред. В.Н.Харисова, А.И.Перова, В.А.Болдина.- М.:ИПРЖР.-1998.

130. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. -М.: Эко-Трендз,- 2000. -268 с.

131. Гупалов В.И., Мочалов А.В., Боронахин А.М. Инерциальные методы и средства определения параметров движения объектов: Учебное пособие/ ГЭТУ.-С.Пб., 2000.-85 с.

132. Боронахин A.M., Мочалов А.В. Навигация на рельсовом пути// Сборник докладов II научно-технической конференции молодых ученых 28-30 марта 2000 г. ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор» (СПб) С.251-258.

133. Ривкин С.С., Ивановский Р.И., Костров А.В. Статистическая оптимизация навигационных систем.- Л.:Судостроение, 1976.- 280 с.

134. Phillips R.E., Schmidt G.T., " GPS / INS integration", System Implications and Innovative Applications of Satellite Navigation, AGARD-LS-207, Neuilly-sur-Seine, France, July 1996.

135. Определение параметров качки корабля с учетом деформаций/ И.М.Окон, С.С.Ривкин и др. Л: ЦНИИ "Румб", 1989.-116 с.

136. Alan M. Schnider, Kalman Filter Formulations for Transfer Alignment of Strapdown Inertial Units. Nanigation, V.30, № 1, Spring 1983, p.72-89.

137. Titterton D.H., Weston J.L. Dynamic Shipboard Alignment Techniques. Symp. Gyro Technology, Stuttgart, 22-23 September 1987, p. 9.0-9.27.

138. Some results of international cooperation in military to commercial conversion of laser gyro technology/ Yu.V.Filatov, D.P.Lukianov, A.V.Mochalov, R.Probst,

139. R.Rodloff, В. Stieler// The 59-th Symp. of the Guidance and Control Panel, Rome, Italy.- 20-21 Oct. 1994.

140. A.V. Mochalov. A System for Measuring Deformation of Large-Sized Objects. Ch. 15 in "Optical Gyros and Their Application"/ RTO/NATO AGARDograph 339, Neuilly-sur-Seine, France, 1999, p. 15.1 -15.9.

141. Липтон А. Выставка инерциальных систем на подвижном основании/Пер. с англ.; Под ред. В.Л. Леонидова. -М.: Наука, 1971.-167 с.

142. Мочалов A.B., Казанцев A.B. Использование блоков кольцевых лазеров для измерения деформации подвижных объектов // Лазеры, измерения, информация: Тез. докл. ВНТК 6 -7 июня 2001 г. С.-Пб, БГТУ, 2001.- С.32-33.

143. Вайсгант И.Б., Тупысев В.А., Тюменева Г.В. О точности определения угловых деформаций корпуса корабля при использовании гироскопических датчиков// Судостроительная промышленность. Сер. Навигация и гироскопия. -1990.-Вып. 27.-С. 11-16.зя

144. Вайсгант И.Б., Тупысев В.А., Тюменева Г.В. Чувствительность фильтра Калмана в задаче определения деформаций корпуса корабля// Гироскопия и навигация. -1993.- №2.- С. 22-29.

145. МоС^^ Погрешности оценки статической деформации корабля путем измерч чвой скорости// Тез. Всесоюзн. научно-техн. семинара "Метрология ла тигельных систем", Волгоград, 1991.- С. 32.

146. Мочалов A.B. ¿/¡г те параметров углового движения объектов с учетом изгибных дефо^^/ \ГЭТУ.- 1993.- вып. 460.- С. 57- 63.

147. Парусников H.A. Hek /j ^чи определения ориентации приборных трехгранников//Механика твеА VV 1972.-№6.-С. 27-35./А

148. Парусников H.A., Морозок // ) -»зов В.Н. Задача коррекции в инерциальной навигаций. -М.: Изд-во. ч-та, 1982. -174 с.

149. Устройство для измерения угловок »и объекта: A.C. 154683688; Опубл.28.02.90.

150. СССР/ С.В.Черный.- №4435426/25-28; ^ Бюл.№8.-7с. ^

151. Болотин В.В. Случайные колебания упругих >гем. -М.: Наука, 1979.156с.

152. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле/Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1985.- 472 с.

153. Чертков Л.А. Расчет угловых изгибных деформаций корабля на волнении// Гироскопия и навигация.-1993. -№ 1. С. 68-72.

154. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. -М.: Мир, 1990.-150 с.

155. Бледнов В. А. Компонентные геомагнитные измерения на борту движущегося ферромагнитного носителя // Успехи физических наук.- 1994.-№9.-С. 1001-1005.

156. Мочалов A.B., Румянцев O.A. Инерциально-магнигометрические системы определения пространственного положения // Тез. докл. юбилейной НТК СПбГИТМО, 29 -31 марта 2000 г., СПбГИТМО, С.-Петербург, с.25-26.

157. Мочалов A.B., Румянцев O.A. Использование кольцевых лазеров в задаче обеспечения геомагнитных измерений на движущемся ферромагнитном объекте // Тез. докл. ВНТК «Лазеры, измерения, информация» БГТУ, 8 -5 июня 2000 г., БГТУ, С.-Петербург, с.29-30.

158. Mochalov Andrey V. and Roumiantsev Oleg A. Inertial-Magnetic Systems of Attitude Definition// Proc. of The International Society for Optical Engineering (SPIE).-2001.- №4316.- P. 21 25.

159. Мочалов A.B., Румянцев O.A. Исследование бесплатформенной инерциальной навигационной системы на лазерных гироскопах в режиме353измерения угловой ориентации // Тез. докл. ВНТК «Лазеры, измерения, информация» БГТУ, 6 -7 июня 2001 г., С.-Петербург,

160. М. Rechel, J. Schmeister, A.V. Mochalov, A.M.Boronachin. Integrated System for Navigation on Railway Tracks / Proceedings on Symposium Gyro Technology, Stuttgart, Germany, 19 20 Sept. 2001.