2.1.3. Определение длины состава подвижных единиц и контроль свободности участков пути, перегонов.

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) второго поколения ГЛОНАСС/GPS позволяют реализовать новый принцип построения систем контроля свободности участков пути на основе определения длины подвижного состава на пункте контроля полносоставности.

Самостоятельная подвижная единица оборудуется приёмником радионавигационных сигналов СРНС ГЛОНАСС/GPS, работающем дифференциальном режиме (точность получения относительных координат не хуже 0.5 - 1 м). В пункте контроля полносоставности оборудуется точечный датчик определения положения подвижной единицы, датчик проследования состава и управляющий канал радиосвязи (PC). В непосредственной близости от точечного датчика располагают опорный навигационный 12-ти канальный 1Гц - вый ГЛОНАСС/GPS приёмник радионавигационных сигналов для выработки корректирующей поправки в координаты приёмника радионавигационных сигналов СРНС ГЛОНАСС/GPS на самостоятельной подвижной единице. Координаты точечного датчика зашиты в бортовой компьютер локомотива. Момент прохождения первой колёсной пары по точечному датчику фиксируется. На момент прохождения точечного датчика координаты первой колёсной пары известны, так как они равны координатам точечного датчика. Момент прохождения последней колёсной пары замыкающего вагона фиксируется датчиком проследования состава и по PC передаётся на локомотив. Приращение координат относительно точечного датчика и даст истинную длину состава. Измеренная длина состава по каналу PC передаётся на станцию.

2.1.3.1. Вариант построения системы

На локомотивах, не оборудованных бортовыми устройствами контроля полносоставности, необходимо устанавливать одночастотные 12™ канальные одноплатные ГЛОНАСС/GPS приёмники радионавигационных сигналов, работающими в режиме

дифференциальной коррекции как по двум СРНС ГЛОНАСС/GPS (GNSS) одновременно, так и по одной из СРНС ГЛОНАСС/GPS с частотой обновления навигационной информации 1 Гц. Приёмник оборудуется внешней антенной (например - микро полосковая низкопрофильная). Корпус антенны должен быть изготовлен из ударопрочного, водонепроницаемого, температуроустойчивого материала. Борт должен быть оснащён устройством обработки навигационной информации (бортовая ЭВМ), а так же радиоантенной с цифровым модемом. В данном случае устройства спутниковой навигации должны обеспечивать точность решения навигационной задачи 0.5 - 1м в плане, а так же снабжать борт самостоятельной подвижной единицы тремя составляющими векторов скорости движения с точность порядка 0,12 км/ч. Что позволяет осуществлять построение систем контроля длины подвижного состава, на выбранных участках пути относительно пункта контроля полносоставности.

В силу того, что координаты поезда получаем с периодичностью 1 Гц, момент прохождения последней колёсной пары относительно точечного датчика вступления может оказаться в промежутке между двумя обсервациями (моментами получения координат по СРНС ГЛОНАСС/GPS). Что приводит к максимальной ошибке определения длины состава равной 39 м, при скорости движения равной 140 км/ч. Для этого необходимо в устройстве обработки навигационной информации реализовать алгоритм интерполяции координат первой колёсной пары на момент прохождения последней колёсной пары точечного датчика по двум граничным условиям - координатам с точным моментом времени пред идущего момента и последующего момента прохождения датчика вступления вычислять истинные координаты первой колёсной пары поезда на момент проследования последней колёсной парой точечного датчика вступления.

Пункт контроля полносоставности на основе устройств спутниковой навигации оборудуется точечным датчиком вступления, точность определения момента вступления не хуже 10~² секунды; датчиком проследования состава на основе рельсовой цепи длиной 30 м и управляющим каналом PC. В непосредственной близости от точечного датчика располагают опорный одночастотныи навигационный 12 канальный 1Гц^вьш ГЛОНАСС/GPS приёмник радионавигационных сигналов, для выработки корректирующей поправки в координаты АП

СРНС ГЛОНАСС/GPS на самостоятельной подвижной единице, а так же выдачи импульсов времени с точностью 10^-7 секунды.

Координаты точечного датчика зашиваются в бортовой компьютер локомотива или передаются посредством радио канала на борт локомотива. Момент прохождения первой колёсной пары по точечному датчику фиксируется и передаётся в качестве дополнительной контрольной информации в аппаратуру выработки корректирующей информации, а затем на борт локомотива. На момент прохождения точечного датчика координаты первой колёсной пары известны, так как они равны координатам точечного датчика. Момент прохождения последней колёсной пары замыкающего вагона фиксируется с точностью не хуже 10^-2 секунды точечным датчиком и передаётся в аппаратуру выработки корректирующей информации. Далее пакет корректирующей информации посредством радиосвязи передаётся на борт локомотива. Приращение координат первой колёсной пары локомотива относительно датчика вступления в момент прохождения замыкающей колесной пары состава и даст истинную длину состава. Измеренная длина состава по каналу радиосвязи передаётся на станцию.

Длина состава рассчитывается после прохождения датчика проследования. Перегон считается свободным, если вышедшая и вымеренная длины равны. Устройства контроля должны размещаться за входным светофором.