Российская система спутниковой навигации GLONASS по техническим параметрам близка к системе GPS, однако из-за малого числа активных спутников возможности ее использования сильно ограничены. Существуют приемники (их обозначают как приемники GNSS), которые способны принимать сигналы одновременно от обеих систем и использовать эти сигналы для определения местоположения.
Одометры наиболее часто используются на подвижном составе для измерения пройденного пути и скорости. Они установлены почти на всех единицах тягового подвижного состава и могут работать в системе определения местоположения. Различают одометры двух видов: импульсные колесные датчики и тахогенераторы.
Импульсные колесные датчики укрепляют на оси колесной пары. В течение одного оборота колеса они генерируют определенное число импульсов. По диаметру колеса и числу импульсов можно рассчитать пройденный путь. Тахогенераторы формируют сигнал, напряжение которого пропорционально скорости движения поезда. Пройденный путь получают по показаниям этого датчика путем их интегрирования. В принципе, оба вида датчиков пригодны для определения местоположения. Однако точность измерений у импульсного колесного датчика существенно выше.
Преимущества одометров состоят в очень высокой точности (в пределах небольших участков пути) и высокой эксплуатационной готовности. Важнейшим недостатком является дрейф результатов измерений, обусловленный проскальзыванием колес и их износом. Поэтому такие датчики могут использоваться для определения абсолютного местоположения только после их инициализации в пункте с известными координатами.
К группе инерционных датчиков относятся датчики угловой скорости и измерители ускорения. Применение этих датчиков становится необходимым только при высоких требованиях к точности и эксплуатационной готовности средств позиционирования. Как и одометры, инерционные датчики обеспечивают высокую точность на коротких участках пути и характеризуются дрейфом параметров, а потому нуждаются в регулярной калибровке.
В эту группу можно включить датчики, которые мало распространены или имеют высокую стоимость. Для замены одометров на некоторых локомотивах новых серий для измерения скорости и пройденного пути применяют доплеровский радар. Достоинством его является принцип измерения, не зависящий от тяги поезда. По способу интеграции в систему определения местоположения этот датчик не отличается от одометра.
Для определения абсолютного местоположения поезда могут использоваться путевые приемоответ-чики, размещаемые на пути или рядом с ним. Однако для многих областей применения стоимость такого технического решения является неприемлемо высокой.
Совместное использование датчиков составляет основу при определении местоположения поезда. Результаты измерений имеющихся датчиков вместе с информацией о параметрах линии из банка данных служат для расчета текущего местоположения. При этом сильные стороны одних датчиков привлекаются для компенсации слабых сторон других. Например, при совместном использовании GPS и одометра показания приемника системы спутниковой навигации служат для инициализации и калибровки одометра. В то же время одометр позволяет продолжить измерение пройденного пути на тоннельных участках, где сигналы со спутников недоступны.
Выбор конфигурации датчиков зависит от вида приложения и граничных условий. Для простых приложений, таких, как переключение тарифных зон в поездных автоматах для продажи билетов, достаточные точность и надежность обеспечиваются одним приемником GPS и цифровым атласом линии. Для сложных приложений, например оптимизации расхода энергии на тягу поезда, необходимо привлечение для позиционирования также показаний одометра, чтобы непрерывно предоставлять точную информацию о местоположении. Если необходимо позиционирование, при котором местоположение определяется с указанием пути, на котором находится поезд, то при отсутствии информации о положении стрелок потребуется использовать технологию дифференциальной GPS. Повысить точность и эксплуатационную готовность системы в таких приложениях помогут также инерционные датчики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.