Фам Нгок Туан Оптико-электронная система контроля положения железнодорожного пути при его выправке

Краткое описание

Фам Нгок Туан Оптико-электронная система контроля положения железнодорожного пути при его выправке

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Фам Нгок Туан

ОГЛАВЛЕНИЕ

Реферат

Synopsis

ВВЕДЕНИЕ

1 КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ДЛЯ ЕГО ВЫПРАВКИ

1.1 Анализ способов создания измерительных баз при выправке и рихтовке железнодорожного пути

1.1.1 Методы контроля положения железнодорожного пути

1.1.2 Классификация и анализ методов создания измерительных баз при выправке железнодорожного пути

1.2 Обзор систем контроля параметров пространственного положения пути по реперам специальной реперной сети железных дорог

1.2.1 Автоматизированные комплексы с модулями инерциальной и спутниковой систем

1.2.2 Комбинированные комплексы с лазерными сканерами и модулями инерциальной и спутниковой систем

1.2.3 Комплексы управления выправкой пути с оптико-электронными системами контроля положения пути по активным реперным меткам

1.2.4 Сформированные требования к характеристикам исследуемых систем

1.2.5 Критический анализ систем контроля положения железнодорожного пути

1.3 Анализ возможных условий работы исследуемых систем

1.3.1 Характеристики температуры, влажности и давления атмосферы при работе выправочных машин

1.3.2 Запыленность воздушного тракта

1.3.3 Характеристика вибраций, воздействующих на блоки систем

1.3.4 Анализ посторонних засветок

1.3.5 О характеристиках вертикального градиента температуры воздушного тракта

1.4 Выводы по первой главе

2 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ИНФОРМАТИВНЫХ СИГНАЛОВ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ПРИ ЕГО ВЫПРАВКЕ

2.1 О системах координат и контролируемых параметрах

2.1.1 О системе координат базового блока и системе координат проектного положения железнодорожного пути

2.1.2 Взаимосвязь величин смещения пути и координат базового блока

2.2 Преобразование информации в исследуемой системе

2.2.1 Обобщенная схема исследуемой системы

2.2.2 О преобразовании информации в системе

2.2.3 Операторы завершающего преобразования информации в двухканальной системе

2.2.4 О пороговой позиционной чувствительности исследуемой системы

2.3 О структуризации реперных меток

2.4 Выводы по второй главе

3 МЕТОДИКИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ

3.1 Особенности функционирования проектируемых систем

3.2 Методики расчета параметров и выбора элементов для компьютерных и физических моделей системы

3.2.1 Рекомендации к выбору полупроводниковых источников оптического излучения для реперных меток

3.2.2 Рекомендации к выбору видеокамер для видеомодулей

3.2.3 Рекомендации к выбору оптических систем видеомодулей

3.2.4 Методика габаритно-энергетического расчета параметров оптической схемы системы

3.3 Моделирование двухканальной схемы системы с учетом вида и параметров элементов

3.3.1 Преобразования информации при моделировании сигналов в двухканальной системе

3.3.2 Моделирование параметров и характеристик реперных меток

3.3.3 Моделирование пространственного положения реперной метки

3.3.4 Математическое описание масштабных коэффициентов преобразований в оптической системе

3.3.5 Модель фонового излучения

3.3.6 Моделирование ослабления излучения

3.3.7 Моделирование воздействия вибраций и движения

3.3.8 Модель воздействия объектива на оптическое изображение реперных меток

3.3.9 Модель преобразования сигналов в матричных приёмниках оптического излучения системы

3.3.10 Модель смаза изображения реперных меток на матричном поле анализа

3.4 Имитационное моделирование преобразований сигналов в ОЭСКПП с учетом вида и параметров элементов

3.4.1 Интерфейс компьютерной модели системы

3.4.2 Исследование зависимости погрешности определения координат реперных меток от отношения сигнал/шум

3.4.3 Оценка погрешности определения энергетического центра тяжести изображения реперной метки после восстановления искаженного изображения

3.4.4 Исследование влияния фона на погрешность определения координат реперных меток

3.4.5 Исследование влияния размера источника оптического излучения на погрешность определения координат реперных меток

3.5 Выводы по 3 главе

4 ТОЧНОСТНОЙ АНАЛИЗ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ПРИ ЕГО ВЫПРАВКЕ

4.1 О характере проявления составляющих суммарных погрешностей контроля координат реперных меток

4.2 Исследование основных погрешностей определения координат реперных меток

4.2.1 Исследование потенциальной точности системы

4.2.2 Исследование погрешностей, обусловленных неточностью задания величины баз каналов

4.2.3 Исследование погрешностей, обусловленных погрешностью задания величины задних отрезков объективов видеомодулей

4.2.4 Исследование погрешностей, обусловленных неточностью согласования начала координат матричных полей

4.2.5 Исследование погрешностей, обусловленных геометрическим шумом

4.3 Исследование дополнительных и динамических погрешностей

4.3.1 Исследование погрешностей, обусловленных температурными изменениями размеров конструкции

4.3.2 Исследование погрешностей, обусловленных температурными изменениями показателей преломления стекол и параметров оптических деталей объективов

4.3.3 Исследование погрешностей, обусловленных изменениями яркости источников излучателя при изменениях температуры окружающей среды

4.3.4 Исследование погрешностей, обусловленных изменениями чувствительности матричных приёмников оптического излучения, при изменениях температуры окружающей среды

4.3.5 Исследование погрешностей, обусловленных деградацией источников оптического излучения

4.3.6 Исследование погрешностей, обусловленных вертикальным градиентом температуры воздушного тракта

4.3.7 Исследование погрешностей, обусловленных изменениями фоновой ситуации

4.3.8 Исследование погрешностей, обусловленных изменением величины пропускания воздушного тракта

4.3.9 Исследование погрешностей, обусловленных вибрациями

4.3.10 Исследование динамических погрешностей, обусловленных инерционностью электронной схемы обработки информации

4.4 Оценки погрешностей контроля положения железнодорожного пути по схеме системы со структурированными реперными метками

4.4.1 Исследование погрешностей, обусловленных неточностью установки базового блока по линейным координатам

4.4.2 Исследование погрешностей контроля положения пути вследствие неточности установки базового блока по угловым координатам

4.5 Исследования степени влияния составляющих погрешности и путей их снижения

4.5.1 Оценка степени влияния составляющих основной погрешности системы

4.5.2 Оценка степени влияния составляющих дополнительных и динамических погрешностей системы

4.5.3 Оценка степени влияния основной, дополнительной и динамической погрешностей на суммарные погрешности

4.5.4 Оценка степени влияния составляющих основной, дополнительной и динамической погрешностей на суммарные погрешности после калибровки системы

4.6 Выводы по главе

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Разработка экспериментального стенда для исследования параметров и характеристик физических моделей

5.1.1 Структура стенда для исследования статических и динамических характеристик системы

5.1.2 Разработка модуля сканирования для имитации вибраций базового блока при работе выправочной машины

5.2 Разработка физических моделей системы

5.2.1 Разработка физической модели базового блока

5.2.2 Разработка реперной метки и подвижки для задания смещений

5.2.3 Разработка модуля для имитации изменений скорости движения при работе выправочной машины

5.3 Разработка программного обеспечения управления стендом и обработкой изображений

5.3.1 Алгоритм вычислений координат реперных меток

5.3.2 Разработка интерфейса программного управления экспериментальным стендом

5.4 Экспериментальная оценка параметров калибровки системы

5.5 Экспериментальное определение функции скоростного смаза с помощью модуля сканирования

5.6 Экспериментальные оценки погрешностей контроля положения реперной метки

5.6.1 Экспериментальные исследования основной погрешности контроля положения реперной метки реализованной в виде одного источника оптического излучения

5.6.2 Экспериментальные исследования основной погрешности

контроля положения структурированной реперной метки в статике

5.6.3 Экспериментальные исследования погрешности контроля

положения реперной метки при изменениях скорости перемещения

5.7 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 АКТЫ ИСПОЛЬЗОВАИНЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ТЕКСТЫ ПУБЛИКАЦИЙ

Реферат