RU2140059C1 - Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи - Google Patents
Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140059C1 RU2140059C1 RU95120737/28A RU95120737A RU2140059C1 RU 2140059 C1 RU2140059 C1 RU 2140059C1 RU 95120737/28 A RU95120737/28 A RU 95120737/28A RU 95120737 A RU95120737 A RU 95120737A RU 2140059 C1 RU2140059 C1 RU 2140059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inertial
- gyroscopic system
- location
- rail
- system used
- Prior art date
Links
Abstract
Способ используется при вторичных измерениях профиля рельсовой колеи с целью обнаружений деформаций исходного(эталонного) профиля, снятого при первичном измерении и привязанного к геодезическим координатам. Сравнивая измеренный и эталонный профили и обрабатывая полученные измерения, одновременно выделяют как погрешности определения местоположения на трассе, так и деформации колеи. Полученные поправки данных о местоположении используют для непрерывной коррекции инерциальной системы, что позволяет увеличить точность измерений и исключить необходимость данных от внешних источников информации о местоположении.
Description
Изобретение относится к области инерциальных гироскопических систем, используемых преимущественно для целей путеизмерения на железных дорогах. Применение инерциальных систем в составе аппаратуры вагонов-путеизмерителей стало необходимым при эксплуатации скоростных железнодорожных магистралей. Одна из возможных областей применения изобретения - инерциальные системы для контроля трубопроводов.
Известны способы коррекции гироскопических инерциальных систем (ИНС) с использованием данных от внешних источников информации, в качестве которых могут выступать астрономические обсервации, радионавигационные системы, системы спутниковой связи для определения координат заданной точки на поверхности (например, NAVSTAR GPS), причем последний способ наиболее приемлем для условий железной дороги.
Прототипом настоящего изобретения является инерциальная система, установленная в скоростном вагоне-путеизмерителе в комплексе с приемоиндикатором системы GPS, описанная в статье "Использование спутниковой связи с измерительной техникой железных дорог" (Fendrich L. Satellitenmesstechnik fur Bahnen. Eisenbahningenieur - 1993. 44, N 1 - с. 28-29 - нем). Аннотация статьи помещена в ЭИ "Путь и строительство жел. дорог" N 16 1994 г.
Известный способ коррекции сводится к получению данных от приемника GPS о местоположении объекта, сравнении этих данных с параметрами, выработанными ИНС, вычислению по результатам сравнения поправок к выходным параметрам ИНС и сигналов, компенсирующих погрешности чувствительных элементов ИНС (гироскопов и акселерометров).
Такой способ коррекции в большинстве применений ИНС дает удовлетворительные результаты, однако, применительно к задачам, решаемым при контроле состояния железнодорожной колеи, обладает следующими недостатками:
1. Требует высокоточной ИНС, обеспечивающей выявление деформаций железнодорожной колеи порядка 3 мм с длиной волны 200 м при частоте коррекции 1 с (частота выдачи информации приемоиндикатором GPS).
1. Требует высокоточной ИНС, обеспечивающей выявление деформаций железнодорожной колеи порядка 3 мм с длиной волны 200 м при частоте коррекции 1 с (частота выдачи информации приемоиндикатором GPS).
2. Не обеспечивает требования по точности в тоннелях и глубоких выемках (из-за невозможности приема спутникового сигнала в этих условиях).
3. Требует оборудования вагона-измерителя приемоиндикаторами GPS.
Целью заявляемого изобретения является решение задачи снижения требований по точности, предъявляемых к ИНС и упрощение состава аппаратуры, устанавливаемой в вагоне-путеизмерителе.
Сущность изобретения состоит в том, что непрерывно сравниваются измеряемые и измеренные ранее (эталонные) параметры железнодорожной колеи, полученные разностные измерения обрабатываются, при этом одновременно выделяются значения деформации трассы, поправки к данным инерциальной системы о местоположении и скорости и оцениваются погрешности чувствительных элементов ИНС. Возможность решения этой задачи обеспечивается следующими особенностями:
1) даже при высоком уровне содержания пути существует сложный, неповторимый и устойчивый во времени рисунок микропрофиля колеи (подтверждается натурными испытаниями, например, на ж.д. полигона на ст. Щербинка М.Ж.Д.);
2) частотные и статистические свойства деформаций и ошибок различны, что обеспечивает хорошую наблюдаемость всех определяемых параметров.
1) даже при высоком уровне содержания пути существует сложный, неповторимый и устойчивый во времени рисунок микропрофиля колеи (подтверждается натурными испытаниями, например, на ж.д. полигона на ст. Щербинка М.Ж.Д.);
2) частотные и статистические свойства деформаций и ошибок различны, что обеспечивает хорошую наблюдаемость всех определяемых параметров.
Предложенный способ позволяет:
1) снизить требования по точности к ИНС, т.к. непрерывное получение разностных измерений обеспечивает непрерывную коррекцию ИНС;
2) обеспечить возможность выявления деформаций в тоннелях и глубоких выемках (в отличие от использования GPS);
3) упростить состав средств вагона-измерителя, т.к. позволяет отказаться от спутникового приемоиндикатора.
1) снизить требования по точности к ИНС, т.к. непрерывное получение разностных измерений обеспечивает непрерывную коррекцию ИНС;
2) обеспечить возможность выявления деформаций в тоннелях и глубоких выемках (в отличие от использования GPS);
3) упростить состав средств вагона-измерителя, т.к. позволяет отказаться от спутникового приемоиндикатора.
Разница между профилями характеризует, во-первых, сдвиг измеряемой кривой профиля относительно эталонной в продольном направлении (т.е. ошибку выработки инерциальной системой местоположения), во-вторых, ошибку выработки вертикальной координаты (параллельный сдвиг в вертикальной плоскости профиля), в третьих - деформацию железнодорожного пути.
Поскольку частотные и статистические свойства всех этих ошибок отличаются, ошибки могут быть разделены, после чего, зная погрешности местоположения, обычными методами вырабатывают корректирующие сигналы для инерциальной системы.
Для оценки технической осуществимости предложенного способа были произведены расчеты на базе данных, полученных при использовании гироскопической системы "Сахалин" на железнодорожном полигоне на ст. Щербинка. Для разделения погрешностей и оценок был использован фильтр Калмановского типа.
Погрешность оценки местоположения на трассе составила в данном случае 0,25 м (в то время, как точность оценки по приемоиндикатору GPS - 3 м), погрешность оценки деформации составила 0,7 мм.
Таким образом, подтверждается эффективность использования предлагаемого изобретения.
Claims (1)
- Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи, включающий получение данных о местоположении и скорости, определение поправок к выходным параметрам инерциальной гироскопической системы выработку корректирующих сигналов и ввод их в инерциальную гироскопическую систему, отличающийся тем, что непрерывно сравнивают измеряемый и измеренный ранее профили рельсовой колеи в продольном направлении, в вертикальной плоскости и по взаимному положению рельсовых нитей в поперечной плоскости, а поправки к выходным параметрам инерциальной навигационной системы определяют при обработке полученных при сравнении результатов с одновременным выделением деформации рельсовой колеи, при этом корректирующие сигналы вводят в инерциальную гироскопическую систему непрерывно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120737/28A RU2140059C1 (ru) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120737/28A RU2140059C1 (ru) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95120737A RU95120737A (ru) | 1997-12-10 |
RU2140059C1 true RU2140059C1 (ru) | 1999-10-20 |
Family
ID=20174510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95120737/28A RU2140059C1 (ru) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2140059C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749065A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-24 | 中国矿业大学 | 基于惯性测量技术的罐笼轨道变形监测方法 |
RU2545489C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения погрешностей инерциальных измерительных приборов при испытаниях на ударные и вибрационные воздействия |
-
1995
- 1995-12-09 RU RU95120737/28A patent/RU2140059C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749065A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-24 | 中国矿业大学 | 基于惯性测量技术的罐笼轨道变形监测方法 |
CN102749065B (zh) * | 2012-06-21 | 2015-05-20 | 中国矿业大学 | 基于惯性测量技术的罐笼轨道变形监测方法 |
RU2545489C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения погрешностей инерциальных измерительных приборов при испытаниях на ударные и вибрационные воздействия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111806520B (zh) | 安全、自主地确定列车在轨道上的位置信息的方法 | |
US7233864B2 (en) | Method for improving GPS integrity and detecting multipath interference using inertial navigation sensors and a network of mobile receivers | |
EP2095148B1 (en) | Arrangement for and method of two dimensional and three dimensional precision location and orientation determination | |
EP0870174B1 (en) | Improved vehicle navigation system and method using gps velocities | |
US10365109B2 (en) | Travel distance estimation device | |
CN107687114B (zh) | 一种轨道绝对位置与偏差测量方法 | |
CN108444432B (zh) | 一种铁路既有线控制网及轨道线形同步测量方法 | |
CN105857340A (zh) | 基于组合导航的轨道检测系统及方法 | |
US11079494B2 (en) | Positioning device | |
WO2021112331A1 (ko) | 반송파 위상 시간 차분 측정치 기반 항법 시스템 및 위치측정 방법 | |
JP2006242911A (ja) | 位置検出装置 | |
JP6802555B2 (ja) | 鉄道車両位置測定システム | |
Bokhman et al. | Optical-inertial system for railway track diagnostics | |
WO2022097946A1 (ko) | 의사거리 측정치의 다중경로 오차를 추정하는 방법 및 이를 활용한 위치측정 방법 | |
US20020163467A1 (en) | Positioning equipment | |
RU2140059C1 (ru) | Способ коррекции инерциальной гироскопической системы, используемой для контроля состояния рельсовой колеи | |
US20220244407A1 (en) | Method for Generating a Three-Dimensional Environment Model Using GNSS Measurements | |
JP3715286B2 (ja) | 鉛直基準点等の定点測位方法及び定点の位置情報記録システム | |
US5978735A (en) | Satellite navigation method | |
EP0944812B1 (en) | Method and apparatus for calibration of the wheel track | |
GB2382482A (en) | Reducing errors in measured positions using database | |
JP2011089922A (ja) | ナビゲーションシステム | |
US20220003880A1 (en) | A method for estimating the attitude of a vehicle | |
RU2783480C1 (ru) | Автоматизированная система навигации с контролем аномальных измерений координат от спутниковых радионавигационных систем | |
JP2685624B2 (ja) | 移動体用ナビゲーション装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041210 |