doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-1-15-23


УДК 681.786

АНАЛИЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Туан Ф.Н., Тимофеев А.Н., Коротаев В.В., Рыжова В.А., Родригеш Жоел Жозе Пуга Коэлью


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Нгок Туан Фам, Тимофеев А.Н., Коротаев В.В., Рыжова В.А., Родригеш Ж.Ж.П.К. Анализ дополнительных погрешностей оптико-электронной системы контроля положения железнодорожного пути // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 1. С. 15–23. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-1-15-23


Аннотация
Предмет исследования. Рассмотрена дополнительная погрешность контроля положения железнодорожного пути стереоскопическими методами и оценка степени влияния составляющих погрешности на результат измерения линейных смещений пути в профиле и плане. Метод. Предложен метод оценки дополнительных погрешностей стереоскопической оптико-электронной системы контроля положения пути по активным реперным меткам, расположенным на опорах контактной сети. На основе компьютерного моделирования исследована степень влияния составляющих погрешности системы на суммарную величину дополнительной погрешности. Выводы сформулированы на основе анализа диаграмм, полученных на компьютерной модели, и результатов экспериментального исследования технологических образцов системы. Основные результаты. Получена взаимосвязь линейных смещений пути в профиле и в плане с координатами реперных меток, а также параметров элементов системы с информативными параметрами сигнала. Предложено математическое описание составляющих дополнительных погрешностей стереоскопической системы при изменениях температуры среды, амплитуды вибрации, вертикального градиента температуры воздушного тракта и скорости перемещения. Показано, что наибольшее влияние на суммарную дополнительную погрешность по степени убывания оказывают составляющие погрешности, обусловленные вибрациями, инерционностью системы, температурной деформацией корпуса. Теоретические, экспериментальные и натурные испытания показали, что оценка случайной составляющей погрешности контроля смещений при измерениях положения пути не превышает в продольном профиле 0,8 мм, а в плане — 1,8 мм. Практическая значимость. Разработана методика исследования дополнительных погрешностей определения смещения пути в профиле и в плане средствами стереоскопической системы контроля. Предложены рекомендации для снижения наиболее сильно влияющих составляющих дополнительной погрешности. Созданы стенд и программное обеспечение для статических и динамических испытаний физических моделей. Предложенные решения направлены на достижение полной автоматизации контроля фактического положения железнодорожного пути при обслуживании технологий непрерывной выправки высокопроизводительными путевыми машинами с использованием стереоскопических оптико-электронных систем. Полученные результаты могут быть использованы разработчиками высокоточных оптико-электронных систем обеспечения безопасности движения железнодорожного транспорта.

Ключевые слова: стереоскопическая оптико-электронная система, оптоэлектронные элементы, изменения температуры, вибрации, градиент температуры, воздушный тракт, измерения координат метки, фотоприемное матричное поле, погрешность измерения

Благодарности. Работа финансируется Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (грант 08-08); FCT/ MCTES за счет национальных фондов и софинансируемых фондов ЕС в рамках проекта UIDB/50008/2020; и Бразильским национальным советом по научному и технологическому развитию — CNPq, грант № 309335/2017-5.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2021 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика