автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Разработка инерциальных методов измерения параметров рельсового пути

На правах рукописи

Казанцев Андрей Валерьевич

РАЗРАБОТКА ИНЕРЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ

Специальность: 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (приборостроение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент Гупалов В.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мазин В.Д. кандидат технических наук, доцент Алексеев А.Е.

Ведущая организация - ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор».

Защита диссертации состоится "¿5 " 2005 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 212.238.06 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова (Ленина) по адресу 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юлдашев З.М.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Железнодорожная дорога в России всегда была и остается главной транспортной артерией для перевозки грузов и пассажиров. Основная задача, которая стоит перед железнодорожниками, удовлетворение всех запросов потребителей транспортных услуг при условии обеспечения безопасности перевозок.

С подъемом экономики железнодорожный транспорт в России имеет хорошие перспективы и должен быть готов к освоению возрастающих объемов перевозок грузов и пассажиров. Первостепенное значение придаётся развитию средств диагностики пути, поскольку их состояние непосредственно связано с безопасностью движения поездов и планированием ремонтных работ. Важнейшим блоком диагностики пути является контроль его геометрических параметров. Определяющим фактором при этом является качество и своевременность проведения диагностики. В связи с этим оправдана потребность в современных средствах и методах измерения, позволяющих проводить контроль параметров рельсового пути на больших скоростях без ущерба качеству. Если в настоящее время в качестве таких средств успешно выступают путеизмерительные вагоны (ПВ), то не все методы измерения претерпели модернизацию и обеспечивают необходимую точность и достоверность.

Так, например, в современном ПВ ЦНИИ-4 такой высокоточный, обладающий большим потенциалом измерительный инструмент, как спутниковая навигационная система (СНС) используется лишь для начальной выставки инерциальной навигационной системы (ИНС), применение которой также значительно ограничено. Неровности рельсовых нитей измеряются "дедовскими" хордовыми методами, без привлечения информации об инерциальном положении в пространстве путеизмерительного средства.

Все контролируемые параметры состояния рельсовой колеи фиксируются как функция пройденного вагоном-путеизмерителем пути, требования к точности его измерения чрезвычайно высоки. Решение задачи определения пройденного вагоном на момент времени t пути от некоторой опорной точки необходимо, во-первых, для локализации (привязки) результатов контроля рельсового пути и, во-вторых, для определения характеристик пути независимо от скорости вагона. Естественно, что все погрешности измерений пройденного пути приводят к неточной привязке обнаруженных дефектов и контролируемых геометрических параметров. Пройденная ПВ дистанция измеряется электронно-механическим устройством, вырабатывающим определенное количество импульсов на

оборот колеса (одометром). Погрешность определения пройденной дистанции при использовании такого датчика велика и составляет 5м на 1 км пути.

Данная работа направлена на совершенствование методов диагностики и контроля геометрических параметров путем рационального и более полного использования имеющихся в арсенале ПВ средств измерения, таких как СНС и ИНС, а также их интегрированием в одну навигационную систему. В частности, разработан бесхордовый метод измерения вертикальных неровностей рельсовых нитей в продольной плоскости, в котором устранены недостатки хордового метода, посредством использования данных об угловом положении кузова вагона относительно плоскости горизонта, получаемых с ИНС. Впервые получен метод измерения при помощи ПВ распределенной вертикальной жесткости рельсовых нитей, в основе которого также лежит инерциальная информация. Интегрирование одометра, СНС и ИНС в навигационную систему позволило получить модель погрешностей датчика пути, разработать алгоритмы определения пройденной дистанции и добиться высокой точности привязки обнаруженных дефектов.

Цель работы - разработка новых методов измерения параметров рельсового пути на основе привлечения инерциальной навигационной информации.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- разработкой бесхордового метода измерения вертикальных неровностей рельсовых нитей в продольной плоскости (просадки);

- разработкой метода измерения ПВ распределенной вертикальной жесткости рельсовых нитей;

- разработкой метода высокоточной привязки результатов измерения параметров рельсового пути, на основе интегрированной системы навигации одометр/ИНС/СНС.

Методы исследования базируются на теории инерциальной навигации, теории оптимальной обработки информации, методах математического и имитационного моделирования.

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

- предложен бесхордовый метод измерения вертикальных неровностей, позволяющий с высокой точностью определять величину коротких и длинных просадок, а также оценивать дефекты поверхности катания рельсовых нитей;

- разработан метод измерения ПВ вертикальной жесткости рельсовых нитей;

- получена модель погрешности датчика пути, учитывающая характер и условия движения, произведена идентификация ее коэффициентов, на основе которой разработан метод коррекции показаний датчика пути.

Практическая ценность полученных в диссертационной работе результатов заключается в том, что разработка новых методов на базе имеющегося измерительного комплекса приборов и датчиковой аппаратуры, привела к созданию конкретных систем, нашедших практическое применение. В работе получены следующие практические результаты:

- результаты экспериментального проезда ПВ ЦНИИ-4 показали преимущества бесхордового метода измерения просадки, в частности, его достоверность и более высокую точность, возможность определять короткие просадки, а при малом инкременте одометра идентифицировать стыки и короткие дефекты поверхности катания;

- рабочие программы, реализующие разработанный метод высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции на основе интегрированной системы навигации позволяют обеспечить независимость результатов измерений от режима и условий движения и увеличить воспроизводимость результатов измерений пройденного расстояния.

Вместе с тем, следует отметить, что до настоящего времени в мировой путеизмерительной технике такой параметр как жесткость рельсовых нитей не используется по причине отсутствия метода измерения ПВ. Разработанный метод измерения ПВ жесткости рельсового пути заполнит существующий пробел и откроет новое информационное поле для исследования, а также позволит нормировать результаты измерения геометрических параметров, зависящих от нагрузки, по ее величине.

На защиту выносятся:

1. Бесхордовый инерциальный метод, позволяющий измерять неровности рельсовых нитей в продольной вертикальной плоскости.

2. Экспериментальные исследования, подтверждающие достоверность и более высокую точность результатов измерения вертикальных неровностей бесхордовым методом.

3. Метод, позволяющий измерять путеизмерительным вагоном вертикальную жесткость рельсового пути.

4. Математическая модель, описывающая погрешность определения пройденной дистанции по показаниям датчика пути.

5. Метод коррекции показаний датчика пути, на основе интегрированной системы навигации, учитывающий характер и условия движения.

Достоверность научных и практических результатов. Все

полученные методы, направленные на решение задач, сформулированных в целях данной диссертационной работы, прошли экспертизу в Российском агентстве по патентам и товарным знакам и запатентованы.

Научные положения, выводы и рекомендации, представленные в диссертационной работе, строго аргументированы, их достоверность является установленным фактом.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методов оптимальной фильтрации, теории интегрированных навигационных систем, методов математического моделирования.

Достоверность расчетных и экспериментальных оценок подтверждается результатами испытаний инерциальной измерительной системы на базе ПВ ЦНИИ-4.

Реализация результатов работы Тема диссертационной работы тесно связана с планами госбюджетных работ, проводимых по государственным научно-техническим программам и грантам. Исследования проводились в тесном сотрудничестве с ведущими отечественными и зарубежными научно-исследовательскими и промышленными предприятиями: Дорожным предприятием по контролю и диагностике состояния пути Окт. жел. дор. (г. Санкт-Петербург), Центром исследования железных дорог Германии (г. Минден).

В настоящее время система высокоточной привязки результатов измерения к пройденной дистанции прошла успешные испытания в немецком путеизмерительном вагоне и проходит пробные испытания в отечественном вагоне ЦНИИ-4.

Результаты диссертационной работы нашли применение в учебном процессе СПбГЭТУ «ЛЭТИ», с использованием её материалов опубликовано учебное пособие.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (Санкт-Петербург, 2001, 2002, 2003, 2004 г.), Всероссийской НТК «Лазеры, измерения, информация» (Санкт-Петербург, 2002 г.), Политехническом симпозиуме «Молодые ученые - промышленности северо-западного региона» (Санкт-Петербург 2002, 2003 г.), 57-ой научно-технической конференции, посвященной Дню радио (Санкт-Петербург, 2002 г.), профессорско-преподавательских конференциях СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (20022004 г.), СПбГИТМО (ТУ ) (2002 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них - 5 статей, тезисы к четырем докладам на российских научно-технических конференциях и симпозиумах и 3 патента на изобретения.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 57 наименований, и 4-х приложений. Основная часть работы изложена на 84 страницах машинописного текста. Работа содержит 37 рисунков и 8 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, определяется цель и формулируются задачи исследования, указываются научная новизна и практическая значимость результатов.

В первой главе диссертации рассматривается современное состояние методов и средств измерения геометрических параметров рельсового пути. Приведены основные понятия, используемые в данной тематике, наибольший интерес вызывают термины просадка и вертикальная жесткость пути, поскольку в работе предлагаются принципиально новые методы измерения этих параметров.

Вертикальные неровности в продольной плоскости рельсовых нитей — просадка. Просадка - это неровности каждой из рельсовых нитей в вертикальной плоскости по отношению к среднему уровню каждой нити. К вертикальным неровностям можно отнести дефекты, вызванные пустотами в железнодорожном балласте (подушке), разрушением шпал, междушпальным прогибом рельсовых нитей, волнообразный износ поверхности катания рельс, устраняемый шлифованием и другие. Подобно гармонической кривой, протяженность железнодорожной неровности принято характеризовать длиной волны и в зависимости от ее величины, просадку разделяют на длинную (более 6 м) и короткую (с длиной волны до 6 м).

Вертикальная жесткость пути (Н/м) определяется отношением приложенной к середине головки рельса вертикальной силы к вертикальному прогибу в точке приложения этой силы.

Прогиб рельса при небольших нагрузках (до 40-50 кН), при котором происходит сжатие зазоров между рельсами и скреплениями, скреплениями и шпалами, в балласте и т.п., называют первоначальным скачком прогиба рельса. За пределами этого скачка зависимость прогиба пути от вертикальной сосредоточенной нагрузки практически линейна. Именно поэтому вертикальную жесткость пути обычно определяют для нагрузок на рельс, превышающих 40 кН.

Значения жесткости пути существенно зависят от рода шпал (деревянные или железобетонные), балласта и от жесткости применяемых в скреплениях прокладок. Жесткость пути зимой при промерзшем балласте и земляном полотне в 2-3 раза больше, чем летом. Вертикальная жесткость неоднородна и по протяжению одной рельсовой нити, в связи с этим имеются различия вертикальной жесткости рельсового пути в одном и том же сечении (так называемые упругие перекосы). Общее увеличение жесткости, происходящее при его замерзании, увеличивает статистический разброс значений жесткости. Кроме того, на жестком пути начинает прослеживаться различие жесткости в сечениях над осями шпал и в сечениях над междушпальными пролетами рельса; в середине шпальных пролетов жесткость пути меньше, чем над осью шпал, на 30-35 %.

В главе представлен обзор современных путеизмерительных вагонов, изложена суть методов, используемых при диагностике основных геометрических параметров рельсового пути, акцентируется внимание на существующих проблемах и недостатках. Одним из которых, является использование хордовых методов, сущность которых заключается в определении вертикального перемещения некоторой точки относительно хорды, скользящей своими концами по неровности.

В одной из лучших путеизмерительных систем - POS_TG, разработанной совместно компаниями Applanix (Канада) и Plasseг (США), низшие пороговые значения скорости относятся к измерениям при длине хорды 10 - 20 м или длине волны пространственной кривой 30 - 50 м; это позволяет сократить длительность переходного режима без ущерба для точности измерений. Чтобы сохранить точность измерения, хорду следует проходить примерно за 300 с. Таким образом, для хорды длиной 10 м минимальная средняя скорость путеизмерительного вагона должна быть равна 0,03 м/с, или соответственно ОД км/ч. Это является жестким ограничением по нижнему пределу скорости измерений.

В путеизмерительных вагонах ЦНИИ-2 и ЦНИИ-4 применены хордовые двухточечные схемы измерения просадок. Короткие просадки измеряются на базе тележки (2,4 м) как разность вертикальных перемещений первого и второго колес относительно кузова вагона. Этот метод является весьма упрощенным, при его использовании существенно искажается форма неровностей, нет возможности оценивать просадки, длина волны которых менее базы тележки.

Вторым не менее важным аспектом, необходимым для достижения достоверного контроля геометрических параметров пути, является воспроизводимость результатов измерения, обусловленная зависимостью значений вертикальных неровностей от нагрузки на рельсовые нити, от

состояния балласта (влиянием температуры окружающей среды на упругость основания), от скорости движения вагона. Все измерения происходят в условиях динамичного взаимодействия подвижного состава и рельсового пути, значения контролируемых параметров на сегодняшний день являются не детерминированными величинами от условий движения. Наряду с этим вертикальные неровности рельсового пути, измеряемые под нагрузкой, такие как поперечный уровень, продольный уклон и просадка, в основном обусловлены случайным характером распределения вертикальной жесткости пути по продольной координате у. Таким образом, необходимо геометрическим параметрам сопоставлять текущее значение распределенной вертикальной жесткости рельсовых нитей, это позволит упорядочить результаты измерения и в дальнейшем нормировать их по величине нагрузки. Однако до настоящего времени в путеизмерительной технике жесткость не контролируется, по причине отсутствия метода измерения этого параметра путеизмерительными вагонами.

Все контролируемые параметры состояния рельсовой колеи фиксируются как функция пройденного вагоном-путеизмерителем пути. Использование показаний одного лишь датчика пути для привязки результатов измерений геометрии и дефектов пути не приводит к удовлетворительному результату из-за его погрешностей, возникающих в результате динамического взаимодействия вагона и пути. Эффективным способом повышения точности измерения пройденного пути является интегрирование одометра с ИНС, СНС и специальными навигационными отметчиками на трассе. Разработке алгоритмов коррекции датчика пути посвящены исследования научной группы каф. ЛИНС под руководством проф. Мочалова А.В. В результате совместной работы с немецким научно-исследовательским центром исследования железных дорог ФРГ (г. Минден) в ПВ OMWE внедрена система высокоточной привязки результатов измерений к пройденному пути.

Следующим шагом является определение уточненной математической модели погрешности датчика пути, идентификация ее коэффициентов, а также разработка алгоритма коррекции показаний одометра, учитывающего различное влияние режима и условий движения на работу системы навигации на рельсовом пути.

В главе отмечена необходимость более полного и эффективного использования инерциальной информации. Полученные инерциальные параметры не используются в современных путеизмерительных комплексах в полной мере из-за использования старых, традиционных методов измерений и обработки.

Во второй главе предложен бесхордовый инерциальный метод измерения неровностей в продольной вертикальной плоскости рельсовых нитей, позволяющий с высокой точностью измерять величину коротких просадок, а также оценивать дефекты поверхности катания.

Сущность метода заключается в том, что при помощи гироскопической системы (ИНС, см. рис.1), измеряют текущие углы ориентации кузова вагона относительно горизонта и при помощи датчиков букса-кузов

положение кузова относительно рельсовых нитей На основе

полученной информации вырабатываются текущие значения углов поперечного уровня и продольного уклона которые затем

усредняются на базе вагона, получая текущие средние значения углов рельсовой колеи (0^,-, Величину просадки получают как разность

значений относительных положений букс измерительной колесной пары к полученному положению кузова вагона, параллельного средней линии рельсовой колеи и текущими расстояниями букса-кузов.

Просадка левой и правой рельсовой нити (по ходу вагона), будет определяться как

где " текУЩие показания датчиков букса-кузов, измерительной

колесной пары, - расстояние от букс до кузова в статическом положении, - расстояние между точками крепления датчиков букса-кузов, - база вагона, текущие отклонения кузова вагона от среднего положения

колеи в поперечной и продольной плоскости соответственно.

Таким образом, одной колесной парой измеряют неровности в вертикальной продольной плоскости, что часто интерпретируют как короткую просадку. Длинную просадку можно определить, построив зависимости изменения средних углов колеи от продольной координаты (пути). Предложенный бесхордовый метод является одноточечным и позволяет измерять вертикальные неровности любой длины волны. Следует отметить, что для использования метода ПВ не нуждается в переоборудовании и установке дополнительных измерительных устройств и систем.

Представлена оценка зависимости относительной погрешности хордового и бесхордового методов от длины волны контролируемой неровности. В случае бесхордового метода она укладывается в 5-ти процентную область, что говорит о малых искажениях гармонических неровностей.

Рис. 1. Структурная схема бесхордового метода измерения вертикальных неровностей рельсовых нитей

На основе экспериментальных данных проведен анализ неровностей полученных хордовым и бесхордовым методами. Экспериментальные исследования метода проводились в составе ПВ ЦНИИ-4. Показаны вертикальные неровности рельсовых нитей, полученные при движении по прямолинейным и криволинейным участкам пути, на различных скоростях, в прямом и обратном направлениях (воспроизводимость результатов измерения). Проведен сравнительный анализ изменения разности левой и провой просадок, полученных хордовым и бесхордовым методами с характером изменения поперечного уровня (т.к. он характеризует взаимное возвышение рельсовых нитей).

Экспериментальные исследования бесхордового метода подтверждают его достоверность и более высокую точность, по их результатам даны рекомендации по уменьшению инкремента одометра и увеличению частоты

опроса ИНС, что позволит идентифицировать стыки и короткие дефекты поверхности катания.

В третьей главе предложен метод измерения путеизмерительным вагоном вертикальной жесткости рельсового пути.

Жесткость рассматривается как общий параметр железнодорожного пути как единой конструкции, взаимодействующей с подвижным составом при перемещениях.

Теоретический анализ методов синтеза путеизмерительной техники показывает, что в настоящее время превалирует статистический подход. Это об) словлено, прежде всего, информационной неопределенностью, так как измеряемые ныне геометрические параметры рельсового пути не являются погнои группой, а недостающим параметром является жесткость. Все измеряемые в настоящее время параметры являются детерминированными функциями только от продольной координаты пути с истинными значениями в пждой точке, которые могут быть измерены в конкретное время при конкретных условиях. Для получения детерминированных зависимостей параметров рельсового пути необходимо знание (измерение) вертикальной жесткости, а также нормирование результатов по уровню нагрузки и по скорости.

Метод измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути, заключается в том, что при прохождении фиксированных точек каждой колесной парой путеизмерительного вагона измеряют поперечный уровень рельсовой колеи, одновременно измеряют силы, действующие на буксы колёсной пары, полученные результаты подставляют в систему уравнений взаимодействия путеизмерительного вагона и рельсового пути при измерении поперечного уровня каждой колесной парой, далее определяют среднюю жесткость рельсовой колеи в указанной фиксированной точке и отклонения жесткости каждой из рельсовых нитей от этого значения.

Выбор фиксированных точек пути осуществляется при помощи шага одометра, а инкремент датчика пути выбирается кратным межосевым расстояниям вагона.

На рис. 2 представлена структурная схема метода. При прохождении каждой из колесных пар определенной фиксированной точки пути по псказаниям датчиков относительного перемещения букса-кузов последовательно определяют угловое положении кузова вагона относительно рельсовой колеи при помощи ИНС, установленной

в ПВ, измеряют соответствующие углы поперечного наклона кузова относительно плоскости горизонта В фиксированной

точке определяем четыре значения углового положения рельсового пути (0р| ,6^2,0^,3 ,вр„) при различных динамических нагрузках на рельсовые

нити Следует отметить, что одна из тележек

ПВ принудительно нагружается. Таким образом, определяя в различные моменты времени величину нагрузки, действующую на рельсовый путь, в фиксированных точках пути, а также вызванное при этом изменение углового положения рельсовой колеи, находим среднюю жесткость рельсовой колеи (СР ) и отклонение жесткости рельсовых нитей от неё (Д

Рис. 2. Структурная схема метода измерения вертикальной жесткости рельсовых нитей ПВ

Жестокость рельсовых нитей при прохождении фиксированной точки путеизмерительным вагоном определяется

где I - ширина колеи; а,Ь,с1,е - принятые обозначения равные:

Величину сил, действующих на буксу, определяем при помощи динамометров представляющих собой упругий элемент (пружинная рессора) в сочетании с отсчетным устройством (датчик линейных перемещений). Предварительно оценив жесткость пружины и характер изменения, по степени сжатия, измеряемой датчиком перемещения, определяем величину нагрузки.

Предельная погрешность метода составила 0,174 кН/мм, что эквивалентно 9,5 %.

В четвертой главе получена модель погрешности датчика пути, учитывающая характер и условия движения, произведена идентификация ее коэффициентов, на основе которой разработан метод коррекции показаний датчика пути.

На рис. 3 приведена функциональная схема интегрированной системы наЕигации в составе ПВ ЦНИИ-4, в основу которой положен алгоритм коррекции показаний датчика пути по координатам, вырабатываемым СНС. По информации о пройденной дистанции (показания одометра) и об угловом положении рельсового пути (угол курса и тангажа вырабатываемые ИНС) определяются изменения географических координат за

итерацию (рис.3), длительность которой задается частотой приема сигналов от СНС (1 Гц). По изменению геодезических координат (широты ф, долготы и высоты определяем приращение координат колесной пары по показаниям Приемная антенна СНС, установленная на

крыше, участвует в колебательном движении вагона, что приводит к отклонению траектории ее движения от профиля рельсового пути. В работе получены выражения, учитывающие рассогласование ориентации и величин векторов перемещений антенны и ИНС.

Разность полученных приращений координат подвергается оптимальной фильтрации Калмана, результатом которой является оценка погрешности определения длины вектора перемещения за итерацию с1Ьк. Далее вычисляется текущий скорректированный шаг одометра.

В главе представлены результаты экспериментального исследования интегрированной системы навигации, которые показали увеличение воспроизводимости результатов измерения в 12 раз.

Рис. 3. Функциональная схема алгоритма коррекции показаний одометра по координатам, вырабатываемым СНС

Использование экстремально-корреляционного метода позволило определить несовпадение путевых координат местоположения криволинейных участков пути (КУП), тем самым оценить величину проскальзывания и выявить характерные зависимости эффекта проскальзывания от условий движения. Для исследования влияния на величину проскальзывания режима и условий движения вся реализация была разбита на криволинейные и прямолинейные участки (500-1500 м). Для каждого из участков были определены параметры движения, такие как скорость, ускорение, время прохождения, радиус кривой. В результате была сформирована модель погрешности датчика пути, учитывающая влияние

параметров дистанции.

движения вагона на результат определения пройденной

55 = 550 + /IЦ + тгУ + 1 - + П

од>

где 550 - ошибка начальной выставки; /И;«0,0005-0,005 - относительная погрешность одометра; Шг, И) И И4 - коэффициенты зависимости погрешности от скорости, ускорения и движения в кривой; т$ - коэффициент зависимости погрешности от направления движения; - инкремент одометра (0,235 м); Уод - случайная инструментальная погрешность. Была произведена идентификация коэффициентов полученной модели погрешности.

Тот факт, что кривая, построенная по формуле, описывающей модель погрешности датчика пути, воспроизводит экспериментально полученную с относительной погрешностью 10%, подтверждает достоверность и адекватность полученного выражения.

Рис. 4.

На рис. 4 представлена схема сопряжения полученной модели погрешности одометра с ранее разработанной системой коррекции. Метод коррекции остается неизменным, однако, в модель фильтра Калмана вводится полученная модель погрешности датчика пути. В зависимости от параметров движения, определяемых по ИНС и одометру, производится выбор значений коэффициентов, которые в процессе движения вводятся в модель ОФК. Таким образом, система коррекции оказывается восгриимчивой к характеру движения.

Основные результаты работы

Данная работа является единым комплексом мер, направленным на модернизацию и совершенствование методов измерения и контроля за состоянием рельсового пути. Предложенные в работе инерциальные методы измерения переводят процедуру диагностики геометрии пути на качественно новый уровень, поскольку в их основу положено использование соЕременных технологий, таких как спутниковые навигационные системы

(GPS и Глонасс), бесплатформенная инерциальная навигационная система ла базе блока лазерных гироскопов и акселерометров.

В процессе работы над диссертацией автором получены следующие новые и практически значимые результаты:

1. Разработан бесхордовый метод измерения просадки рельсовых нитей, проведен сравнительный анализ величин просадок, полученных хордовым и бесхордовым способом с поперечным уровнем, подтверждающий его достоверность и более высокую точность. Даны рекомендации по уменьшению инкремента одометра и увеличению частоты опроса ИНС, для обнаружения коротких неровностей, а также дефектов поверхности катания и стыков.

2. Предложен метод измерения путеизмерительным вагоном вертикальной жесткости рельсового пути, что позволит в дальнейшем нормировать контролируемые параметры по величине нагрузки.

3. Получена модель погрешности датчика пути, учитывающая характер движения ПВ, произведена идентификация ее коэффициентов, на основе которой разработан новый мег)Д коррекции показаний датчика пути.

Таким образом, научные и практические результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы в путеизмерительных комплексах нового поколения на железных дорогах мира.

Список публикаций по теме диссертации

1. Казанцев, А.В. Результаты экспериментальных исследований системы навигации на рельсовом пути в составе путеизмерительного вагона ЦНИИ-4/ А.В. Казанцев, A.M. Боронахин, С.А. Карпасов// Навигация и управление движением: сб. докл. IV науч.-техн. конф. молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 12-14 марта 2002 г. - СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2002. - С.286-291.

2. Казанцев, А.В. Результаты разработки и исследований интегрированной системы навигации для путеизмерительного вагона ЦНИИ-4/ А.В. Казанцев, A.M. Боронахин// Тез. докл. XXXI науч.-техн. конф. профессор.-препод. состава СПбИТМО(ТУ), г. Санкт-Петербург, 5-7 февр. 2002 г. -СПб.: СПбГТМО, 2002. - С. 23-24.

3. Казанцев, А.В. Разработка и исследование интегрированных путеизмерительных комплексов/ А.В. Казанцев, A.M. Боронахин// Тез. конф. «Технические науки-промышленности региона», г. Санкт-Петербург, 22 февр. 2002 г. - СПб.: СПбГТУ, 2002. - С.11-12.

4. Казанцев, А.В. Использование системы спутниковой навигации в условиях инфраструктуры железной дороги/ А.В. Казанцев, A.M. Боронахин, Д.Н. Роенков// Тез. докл. 57-ой научн.-техн. конф., посвященной Дню радио, г. Санкт-Петербург, 23 апр. 2002 г. - СПб.: СПбГУТ им. М.А.Бонч-Бруевича, 2002. - С. 43-44.

5. Казанцев А. В., Боронахин A.M. Математические модели многоальтернативного фильтра Калмана для интегрированной системы навигации на рельсовом пути// Тез. докладов политехнического симпозиума «Молодые ученые - промышленности северо-западного региона», 17 декабря 2002 г. - СПбГТУ, 2002. - С.44.

6. Казанцев, А.В. Экспериментальные исследования системы навигации на рельсовом пути в составе путеизмерительного вагона ЦНИИ-4/ А.В.Казанцев, А.В. Мочалов, A.M. Боронахин// Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Приборостроение и информационные технологии». -СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2002. - № 1. - С.6-10.

7. Казанцев, А.В. Модель погрешности датчика пройденного пути при различных режимах и условиях движения/ А.В. Казанцев, A.M. Боронахин, В.И. Гупалов// Навигация и управление движением: материалы V науч. техн. конф. молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 2003 г. - СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - С. 54-58.

8. Разработка и исследование метода измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути/ A.M. Боронахин, В.И. Гупалов,

A.В. Казанцев [и др.]// Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Приборостроение и информационные технологии». - СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. - №1. - С. 21-24.

9. Бесхордовый инерциальный метод измерения неровностей в продольной вертикальной плоскости рельсовых нитей/ Боронахин A.M., Гупалов

B.И., Казанцев А.В. [и др.]// Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Приборостроение и информ. технологии».- СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004.-№1,-С. 24-29.

10. Пат. № 2240244 Россия. Способ измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Мочалов А.В., Казанцев А.В. - № 2002132852; заявл. 28.11.2002; опубл.20.11.2004, Бюл. №32. - 2 с.

11. Пат. № 2242554 Россия. Способ измерения просадки рельсовых нитей/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Казанцев А.В., Карпасов С.А.. -№ 2003102519; заявл. 24.01.2003; опубл.20.12.2004, Бюл. №35. -4 с.

12. Пат. № 2243505 Россия. Способ коррекции датчика пройденной дистанции/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Казанцев А.В. -№2003107775; заявл. 12.03.2003; опубл.27.12.2004, Бюл. №36. -4 с.

Подписано в печать 20.04.05. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 29.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

os:од-es,у/

Введение

1. Современное состояние методов и средств измерения геометрических параметров рельсового пути

1.1. Контроль геометрических параметров - как важнейшая составляющая диагностики пути

1.2. Основные термины и понятия, используемые в области измерения геометрических параметров рельсового пути

1.3. Современные путеизмерительные вагоны

1.4. Способы измерения основных геометрических параметров рельсового пути

1.5. Проблемы, подлежащие исследованиям 3 7 Выводы по главе

2. Бесхордовый инерциальный метод измерения неровностей рельсовых нитей в продольной вертикальной плоскости 42 2.1 .Экспериментальный анализ хордовых измерительных устройств

2.2. Бесхордовый инерциальный метод измерения просадки

2.3. Анализ погрешностей бесхордового измерительного устройства

2.4. Экспериментальные исследования в составе путеизмерительного вагона ЦНИИ

Выводы по главе

3. Разработка и исследование метода измерения путеизмерительным вагоном вертикальной жесткости рельсового пути 64 3.1. Метод измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути

3.2. Анализ погрешностей

3.3. Методика поверки метода измерения ПВ жесткости рельсовых нитей

Выводы по главе

4. Разработка и исследование метода высокоточной привязки результатов измерений параметров рельсового пути на основе интегрированной системы навигации

4.1. Разработка интегрированной системы одометр/СНС/ИНС в составе путеизмерительного вагона ЦНИИ

4.2. Результаты испытаний интегрированной системы

4.3. Математическая модель погрешности определения пройденной дистанции и модификация алгоритма коррекции путем учета режима и условий движения

Выводы по главе

Железнодорожная дорога в России всегда была и остается главной транспортной артерией для перевозки грузов и пассажиров. Основная задача, которая стоит перед железнодорожниками, удовлетворение всех запросов потребителей транспортных услуг при условии обеспечения безопасности перевозок.

С подъемом экономики железнодорожный транспорт в России имеет хорошие перспективы и должен быть готов к освоению возрастающих объемов перевозок грузов и пассажиров. Первостепенное значение придаётся развитию средств диагностики пути, поскольку их состояние непосредственно связано с безопасностью движения поездов и планированием ремонтных работ. Определяющим фактором при этом является качество и своевременность проведения диагностики. В связи с этим оправдана потребность в современных средствах и методах измерения, позволяющих проводить контроль параметров рельсового пути на больших скоростях без ущерба качеству. Если в настоящее время в качестве таких средств успешно выступают путеизмерительные вагоны (ПВ), то не все методы измерения претерпели модернизацию и обеспечивают необходимую точность и достоверность.

Так, например, в современном ПВ ЦНИИ-4 такой высокоточный, обладающий большим потенциалом измерительный инструмент, как спутниковая навигационная система (СНС) используется лишь для начальной выставки инерциальной навигационной системы (ИНС) [1], применение которой также значительно ограничено. Неровности рельсовых нитей измеряются "дедовскими" хордовыми методами, без привлечения информации об инерциальном положении в пространстве путеизмерительного средства.

Все контролируемые параметры состояния рельсовой колеи фиксируются как функция пройденного вагоном-путеизмерителем пути, требования к точности его измерения чрезвычайно высоки. Решение задачи определения пройденного вагоном на момент времени Г пути от некоторой опорной точки необходимо, во-первых, для локализации (привязки) результатов контроля рельсового пути и, во-вторых, для определения характеристик пути независимо от скорости вагона. Естественно, что все погрешности измерений пройденного пути приводят к неточной привязке обнаруженных дефектов и контролируемых геометрических параметров. Пройденная ПВ дистанция измеряется электронно-механическим устройством, вырабатывающим определенное количество импульсов на оборот колеса (одометром). Погрешность определения пройденной дистанции при использовании такого датчика велика и составляет 5м на 1 км пути [1].

Данная работа направлена на совершенствование методов диагностики и контроля геометрических параметров путем рационального и более полного использования имеющихся в арсенале ПВ средств измерения, таких как СНС и ИНС, а также их интегрированием в одну навигационную систему. В частности, разработан бесхордовый метод измерения вертикальных неровностей рельсовых нитей в продольной плоскости, в котором устранены недостатки хордового метода, посредством использования данных об угловом положении кузова вагона относительно плоскости горизонта, получаемых с ИНС. Впервые получен метод измерения при помощи ПВ распределенной жесткости рельсовых нитей, в основе которого также лежит инерциальная информация. Интегрирование одометра, СНС и ИНС в навигационную систему позволило получить модель погрешностей датчика пути, разработать алгоритмы определения пройденной дистанции и добиться высокой точности привязки обнаруженных дефектов.

Цель работы - разработка новых методов измерения параметров рельсового пути на основе привлечения инерциальной навигационной информации.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- разработкой бесхордового метода измерения вертикальных неровностей рельсовых нитей в продольной плоскости (просадки);

- разработкой метода измерения ПВ распределенной вертикальной жесткости рельсовых нитей;

- разработкой метода высокоточной привязки результатов измерения параметров рельсового пути, на основе интегрированной системы навигации о дометр/ИНС/СНС.

Методы исследования базируются на теории инерциальной навигации, теории оптимальной обработки информации, методах математического и имитационного моделирования.

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

- предложен бесхордовый метод измерения вертикальных неровностей, позволяющий с высокой точностью определять величину коротких и длинных просадок, а также оценивать дефекты поверхности катания рельсовых нитей;

- разработан метод измерения ПВ жесткости рельсовых нитей;

- получена модель погрешности датчика пути, учитывающая характер и условия движения, произведена идентификация ее коэффициентов, на основе которой разработан метод коррекции показаний датчика пути.

Практическая ценность полученных в диссертационной работе результатов заключается в том, что разработка новых методов на базе имеющегося измерительного комплекса приборов и датчиковой аппаратуры, привела к созданию конкретных систем, нашедших практическое применение. В работе получены следующие практические результаты:

- результаты экспериментального проезда ПВ ЦНИИ-4 показали преимущества бесхордового метода измерения просадки, в частности, его достоверность и более высокую точность, возможность определять короткие просадки, а при малом инкременте одометра идентифицировать стыки и короткие дефекты поверхности катания;

- рабочие программы, реализующие разработанный метод высокоточной привязки результатов контроля к пройденной дистанции на основе интегрированной системы навигации позволяют обеспечить независимость результатов измерений от режима и условий движения и увеличить воспроизводимость результатов измерений пройденного расстояния.

Вместе с тем, следует отметить, что до настоящего времени в мировой путеизмерительной технике такой параметр как жесткость рельсовых нитей не используется по причине отсутствия метода измерения ПВ. Разработанный метод измерения ПВ жесткости рельсового пути заполнит существующий пробел и откроет новое информационное поле для исследования, а также позволит нормировать результаты измерения геометрических параметров, зависящих от нагрузки, по ее величине.

Основные научные положения, выносимые на защиту;

1. Бесхордовый инерциальный метод, позволяющий измерять неровности рельсовых нитей в продольной вертикальной плоскости.

2. Экспериментальные исследования, подтверждающие достоверность и более высокую точность результатов измерения вертикальных неровностей бесхордовым методом.

3. Метод, позволяющий измерять путеизмерительным вагоном вертикальную жесткость рельсового пути.

4. Математическая модель, описывающая погрешность определения пройденной дистанции по показаниям датчика пути.

5. Метод коррекции показаний датчика пути, на основе интегрированной системы навигации, учитывающий характер и условия движения.

Выводы по главе

1. Разработана интегрированная система навигации одометр/СНС/ИНС на базе путеизмерительного вагона ЦНИИ-4, в основе которой лежит алгоритм коррекции по координатам, вырабатываемым СНС.

2. Разработанный алгоритм коррекции показаний одометра по сигналам СНС и ИНС, а также учет влияния участия приемной антенны потребителя в колебательном движении вагона позволили повысить точность привязки результатов измерения геометрических параметров и обнаруживаемых дефектов рельсового пути, что подтверждается экспериментальными исследованиями, проведенными в составе ПВ ЦНИИ-4. Воспроизводимость результатов измерений при этом возросла в 12 раз.

3. Получена уточненная модель погрешности датчика пути, учитывающая характер движения, произведена идентификация ее коэффициентов на основе экстремально-корреляционного метода. Разработан метод коррекции датчика пути, погрешность которого не зависит от режима и условий движения объекта.

Заключение

Данная работа является единым комплексом мер, направленным на модернизацию и совершенствование методов измерения и контроля за состоянием рельсового пути. Предложенные в работе инерциальные методы измерения переводят процедуру диагностики геометрии пути на качественно новый уровень, поскольку в их основу положено использование отвечающих требованиям современности технологий, таких как спутниковые навигационные системы (GPS и Глонасс), бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе блока лазерных гироскопов и акселерометров.

В процессе работы над диссертацией автором получены следующие новые и практически значимые результаты:

1. Разработан бесхордовый метод измерения просадки рельсовых нитей, проведен сравнительный анализ величин просадок, полученных хордовым и бесхордовым способом с поперечным уровнем, подтверждающий его достоверность и более высокую точность. Даны рекомендации по уменьшению инкремента одометра и увеличению частоты опроса ИНС, для обнаружения коротких неровностей, а также дефектов поверхности катания и стыков.

2. Предложен метод измерения путеизмерительным вагоном вертикальной жесткости рельсового пути, что позволит в дальнейшем нормировать контролируемые параметры по величине нагрузки.

3. Получена модель погрешности датчика пути, учитывающая характер движения ПВ, произведена идентификация ее коэффициентов, на основе которой разработан новый метод коррекции показаний датчика пути.

Все полученные методы, направленные на решение задач, сформулированных в целях данной диссертационной работы, прошли экспертизу в Российском агентстве по патентам и товарным знакам и запатентованы.

Таким образом, научные и практические результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы в путеизмерительных комплексах нового поколения на железных дорогах мира.

1. Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4. Техническое описание. ЕИМН.663511.001 ТО.-М., 1996.

2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. http://www.skonHne.ru/doc/9598.html

3. Стратегия развития путевого комплекса российских железных дорог// Междунар. информ. аналит. обозрение Евразия Вести. 2003. - № 9. — http:// www.eav.ru/

4. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути: ЦП-544/ Министерство путей сообщения Российской Федерации. -М., 2000. -107 с.

5. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: ЦП-774/ Министерство путей сообщения Российской Федерации. -М., 2000. -224 с:.

6. Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ -2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов: ЦП 515/ Министерство путей сообщения Российской Федерации. -М., 1997. -34 с.

7. Полоса отчуждения и рельсовый путь// Энциклопедия «Кругосвет». -http://kmgosvet.rU/articles/l 2/1001219/1001219аЗ.

8. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: ЦП-2913/ Министерство путей сообщения СССР. -М.: Транспорт, 1972. -223 с.

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

10. Фришман, М.А. Ещё раз об определении модуля упругости подрельсового основания/ М.А. Фришман, И.С. Леванков// Тр. Днепропетровского института инженеров на транспорте. -1965. Вып.57. - С.4-8.

11. Некоторые результаты экспериментального определения жесткости пути/ Л.Я. Воробейчик и др.// Тр. Днепропетровского института инженеров на транспорте. 1974. - Вып. 148. - С. 9-16.

12. Путеизмеритель системы ЦНИИ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 0982.00.00.000 ТО. М., 1983.

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

14. Кирштейн X. Новый путеизмерительный вагон железных дорог ФРГ, ETS.- 1966. -№ 1-2. С.29-33.

15. Вагон-лаборатория нового поколения для испытаний контактной сети/ В.П. Герасимов и др.// Железные дороги мира. 1998. -№12. - С.14-23.

16. Белов, Д.П. Путеизмерители зарубежных железных дорог/ Д.П. Белов// Министерство путей сообщений. 1975. -№ 8. - С.34-37.

17. Клауз, П.Л. Путеизмерительные тележки и вагоны железных дорог нормальной колеи / П.Л. Клауз, В.Н. Солофненко. Л.: ЛИИЖТ, 1966. — 54с.

18. Track Recording Car EM-120. Austia: Plasser, 1986.

19. Официальный интертнетсайт компании «Геокосмос».- http://www.geokosmos.ru

20. Вагон-путеизмеритель нового поколения/ Б.Н. Зензинов и др.// Железнодорожный транспорт. 1998. -№ 11. - С .17-21.

21. Льюис, Р.Б. Высокоскоростной вагон-путеизмеритель/ Р.Б. Льюис// Железные дороги мира. -1977. -№ 12. С.66-68.

22. Официальный интернетсайт НПЦ Инфотранс. http://www.infotrans-logistic.ru23. "ПИК прогресс" делает ставку на комплексные системы диагностики// Междунар. информ. аналит. обозрение Евразия Вести. 2002. — № 12. — http://www.eav.ru/

23. Технические указания по определению и использованию характеристик устройства и состояния пути, получаемых вагонамипутеобследовательскими станциями системы ЦНИИ-4: ЦПТ-55/22/ Министерство путей сообщения Российской Федерации. М.: Транспорт, 2000.-66 с.

24. Технические указания по определению и использованию характеристик устройства и состояния пути, получаемых вагонами-путеизмерителями системы ЦНИИ-4/ Департамент пути и сооружений Министерства путей сообщения Российской Федерации. -М., 1998. 41 с.

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

26. Тупысев, В.А. Выявление деформаций железнодорожного пути с использованием измерений вариаций трассы/ В.А. Тупысев, И.Б. Вайсгант// Матер. II С.-Петерб. междун. конф. по гироскоп, техн. и навиг. СПб.: ЦНИИ "Электроприбор", 1995. - 4.1. - С. 195-201.

27. Мочалов, A.B. Инерциальные методы и средства динамических измерений параметров движения и деформаций объектов: дис. . докт. техн. наук.: 05.11.03: защищена 19.03.02/ Мочалов Андрей Владимирович. СПб., 2002.-298 с.

28. Гупалов, В.И. Инерциальные методы и средства определения параметров движения объектов и свойств рельсового пути: учеб. пособие/ В.И. Гупалов, А.В. Мочалов, A.M. Боронахин. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003. - 144с.

29. Исследование интегрированной системы навигации на рельсовом пути/ A.M. Боронахин и др.// Интегрирован, инерциально-спутник. системы навигации: сб. ст. и докл./ ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». - СПб.,2001. С.181-197.

30. Rechel, М. Integrated System for Navigation on Railway Tracks/ M. Rechel// Proc. on Symposium Gyro Technology, Stuttgart, Germany, 19 -20 Sept., 2001. -Stuttgart, 2001.-PP. 17.0-17.18.

31. Боронахин, A.M. Инерциальные методы и средства измерений геометрических параметров рельсового пути: дис. . канд. техн. наук: 05.11.03: защищена 15.10.02/ Боронахин Александр Михайлович. СПб,2002.- 160 с.

32. Боронахин, A.M. Навигация на рельсовом пути/ A.M. Боронахин, А.В. Мочалов// Навигация и управление движением: сб. докл. II науч.-техн. конф. молодых ученых, г.Санкт-Петербург, 28-30 марта 2000 г. СПб., 2000. -С.251-258.

33. Боронахин, A.M. Результаты экспериментальных исследований системы навигации на рельсовом пути/ A.M. Боронахин// Навигация и управление движением: сб. докл. III науч.-техн. конф. молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 2001 г. СПб., 2001. -С.206-213.

34. Пат. № 2242554 Россия. Способ измерения просадки рельсовых нитей/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Казанцев А.В., Карпасов С.А. № 2003102519; заявл. 24.01.2003; опубл.20.12.2004, Бюл. №35. - 4 с.

35. Бесхордовый инерциальный метод измерения неровностей в продольной вертикальной плоскости рельсовых нитей/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Казанцев А.В. и др.// Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер.

36. Приборостроение и информ. технологии».- СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. -№1.-С. 24-29.

37. Лукьянов, Д.П. Лазерные инерциальные системы: учеб. пособие/ Д.П. Лукьянов, A.B. Мочалов, Ю.В. Филатов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1995.-157с.

38. 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.

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

40. Ривкин, С.С. Определение параметров ориентации объекта бесплатформенной инерциальной системой/ С.С. Ривкин, З.М. Берман, И.М. Окон. СПб., 1996. - 224с.

41. Гупалов, В.И. Проектирование систем угловой ориентации на лазерных гироскопах: метод, указания к курсовому проекту по дисциплине "Проектирование и конструирование устройств АСНУ'7 В.И. Гупалов. -СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1998. 32с.

42. Дружинин, Ю.А. Статистический анализ и синтез путеизмерительных систем/ Ю.А. Дружинин, Ю.Г. Вадужев// Расчет, проектирование и конструирование железнодорожных машин: сб. науч. тр./ С.Петерб. гос. ун-т. путей сообщ. СПб., 2003. - 45с.

43. Пат. № 2240244 Россия. Способ измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Мочалов A.B., Казанцев A.B. № 2002132852; заявл. 28.11.2002; опубл.20.11.2004, Бюл. №32.-2 с.

44. Федотов, Г.А. Инженерная геодезия: учебник/ Г.А. Федотов. — 2-е изд., исправл. — М.: Высш. шк., 2004. 463 с.

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

46. Инерциальные навигационные системы морских объектов/ Д.П. Лукьянов и др.. Л.: Судостроение, 1989.

47. Степанов, O.A. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации/ O.A. Степанов. СПб.: ГНЦ РФ -ЦНИИ "Электроприбор", 1998. - 370с.

48. Пат. № 2243505 Россия. Способ коррекции датчика пройденной дистанции/ Боронахин A.M., Гупалов В.И., Казанцев A.B. №2003107775; заявл. 12.03.2003; опубл.27.12.2004, Бюл. №36. -4 с.

49. Крейнис, 3.JI. Состояние железнодорожного пути. Методы определения, анализа, прогнозирования: учебное пособие/ 3.JI. Крейнис. М.: Транспорт, 1988.

50. Анализ хордовых методов измерения геометрических параметров рельсового пути1. Мочалов A.B.)

51. Выполним более подробный анализ погрешностей хордового метода и возможностей использования для комплексирования полученных с его помощью результатов измерений.