Comments 50
Для определения положения поезда я бы попробовал использовать стыки рельс (ловить стук при прохождении колесом стыка), но сейчас все больше переходят на сварные стыки, так что если даже этот способ обладает приемлемой точностью, то будет работать далеко не везде.
А если просто что-то под тележкой хрустнет или звякнет (мало ли, что на путях может валяться и что поезд благополучно давит)? Как это от стука при стыке отличать?
Фрезеровать небольшие канавки в рельсах. По типу штрихкода. При проходе поезда он считает эти "стуки" и на их основе можно будет рассчитать как текущую абсолютную скорость поезда, так и закодированную координату. Посторонние шумы будут отсеяны. Можно ввести избыточность. Канавки делать таким образом, чтобы не сильно изнашивать колесные пары (возможно округлыми). Возможно есть смысл делать небольшие куски рельсов, чтобы их периодически можно было быстро заменять.
У японцев есть автодороги на похожем принципе, только они там музыку играют при проезде авто.
Думаю, что канавки могут или стать концентраторами напряжений или начнут активно раскатываться колёсами.
Тепловое расширение рельсы на дистанциях пути даст такую же точность (+- километр или больше). Даже если нанести канавки (а нанести штрихкод на поверхность рельсы - это мое почтение), и даже если их не раскатает первым же составом (а их раскатает) - то же тепловое расширение изменит между ними расстояние. Даже если ввести избыточность - меняется и сам штрихкод, и расстояние между штрихкодами.
На самом деле все очень просто - все эти идеи - это обычные системы инерциального позиционирования, и ошибку не исправить никак, кроме как установкой в землю датчиков на очень точно отмерянном расстоянии (или других аналогичных коррекций). Но я очень сомневаюсь, что в тайге удастся поставить датчики так, чтобы ошибка с них была меньше, чем хороший энкодер или индукционный датчик.
Без систем глобального позиционирования ошибка будет накапливаться в любом случае, всегда, какой способ бы мы тут не придумали.
В давние времена прочел в рубрике БИНТИ журнала "Наука и Жизнь" вариант с использованием радиоактивных(!) капсул, устанавливаемых рядом с головкой рельса, и считывающимися с подвижного состава по принципу АЛСН. Причем этот способ предлагался для городских дорог, т.е. трамвая или скоростного трамвая. Там таким способом предлагалось управлять скоростью и местами остановок, НЯП. Не взлетело скорее всего после Чернобыля...
Я ровно то же самое слышал про первое автоведение конца пятидесятых годов. В текстах, что ищутся в интернете, упоминаются какие-то "гамма-источники". Возможно, это и было тем, о чём я думал.
Ну и копипаста с Кавеса:
Это чудо - есть не что иное а блок гамма-источника типа ЭЭ - наверное потому что эстонский, выпускался на Таллинском приборостроительном заводе, продавался всеми ИЗОТОПами страны (Ташкентским в том числе)Бывают 4 типов - Э-1М, Э-2М, Э-3М, Э-4М. Самый лёгкий - 4 - килограмм около 40, а 1 - 160. Серъёзная штука - мощность дозы в пучке от него на 1 метре может достигать 1,5 - 2 рентгена в час. Цезий-137.Внимание!!! подобные штуки могут встретиться даже там, где о радиации слыхали только понаслышке - вот маленький перечень мест где я их видел:Шахты, котельные, конвейерные линии горно-обогатительных производств, бункера, цементные заводы, дробильные заводы, баки с водой, конвейеры ликёро-водочных заводов, лаборатории....Правда или нет, за что купил за то и продаю - говорят даже на крутых спусках на трамвайных путях стояли - для автоматического включения системы торможения...
Сомневаюсь, правда, что хотели ставить именно такие "злые" блоки, но...
Да, явно не те, да и БИНТИ - Бюро ИНОСТРАННОЙ Научно Технической информации, там вроде Венгрия или ЧССР упоминалась, и это было конец 70х-начало 80х
На трамваях в СССР не было необходимой техники для считывания, так что все ОК. В описаниях всех имевшихся выгонов от Готы до КТМ - такого функционала НЕТ
Чтобы гарантированно зафиксировать источник, надо зарегистрировать хотя бы 25-30 импульсов. При скорости поезда 30 м/с время нахождения детектора в зоне действия источника может составлять ~ 3 мс при расстоянии от источника до счетчика 10 см, то есть должна быть скорость счета порядка 10kcps. А при использовании СБМ-20 или ему подобных счетчиков это соответствует примерно 0,5 Р/ч.
Так что речь идет о достаточно злых источниках. Которых в этой идее потребовалось бы много.
Никто не позволит просто так на улице положить источник радиации. Даже очень слабенький. Проходили уже такое дело.
Даже очень слабенький. Проходили уже такое дело.
С РИДами?
С кобальтовой фольгой. Очччень слабенькой как излучатель. Детектор взрывчатых веществ делали, так гамма-излучение было идеально для наших целей. Но оформить ношение прибора, внутри которого есть источник, было очень гиморно. Хотя достаточно было потереть этой фольгой трубочку, через которую засасывается газ.
Хотя и уделил часть жизни ЖД, но не сталкивался с информацией, что датчик угла поворота колесной пары использовался для систем "автопилота". Это не совсем моя тема. Как мне известно, он входит в состав систем безопасности, самописцы там и т. Д.
А что касаемо реперных точек то их полно. Например стыки рельсовых цепей. На перегоне их меньше, но на станциях они расположены довольно густо. Кто не в теме, то по рельсам транслируются сигналы АЛСН, если грубо, то дублируют сигналы светофора в кабину машиниста.
Поэтому при проезде сфетофора можно вводить корректировки. А чисто по оборот колесной пары на больших расстояния, то затрудняюсь.
Но в указанные выше приборы диаметр катания вносится.
В поездах БЖРК (с ракетами) для навигации использовались специальные столбы с хитрыми пассивными отражателями радиосигнала.
https://blog.dros.ws/article/pdk-600/?ysclid=m51o7zncoc712586353
Также по поводу вопроса - были мысли про доплеровский датчик скорости.
Спиральные антенны... Если мне не изменяет память, круговая поляризация немного лучше при прохождении через туман/дождь.
Тут нужно понимать, идет речь о спиральных антеннах продольного или поперечного излучения.
Спиральные антенны поперечного излучения - это один из способов [компромиссного] уменьшения габаритов [которые правильнее было бы измерять в длинах волны, а не линейных единицах дины]. Допустим, четвертьволновый - наименьший "полноценный" монополь над земляным полигоном, в популярном диапазоне 434MHz имеет длину приблизительно 17см. Иногда это слишком много с механической/эстетической точки зрения и нужно антенну как-то уменьшить, пусть даже это будет сделано ценой снижения ее эффективности. Просто укоротить и скомпенсировать возникшую реактивность реактивностью противоположного знака (в данном случае индуктивностью) можно, нередко так и делают. Но покуда антенна излучает током в проводнике, оказалось выгоднее распределить индуктивность по всей длине проводника, не так сильно "ломая" распределение важного для излучения тока, а не сосредотачивать ее в месте подключения фидера.
Спиральные антенны продольного излучения действительно используются как один из практических способов формирования круговой поляризации. Преимущество круговой поляризации над линейной в том, что не требуется взаимная соориентация плоскостей поляризации - положение может быть случайным. Это свойство особенно полезно в спутниковой связи, когда космический аппарат имеет случайную ориентацию по отношению к наземной станции. В наземной связи это свойство редко имеет большое значение и поэтому несоизмеримо чаще используется более простая в практической реализации линейная поляризация.
Хотя и те, и другие антенны, используют спиральную навивку излучающего элемента, они кардинально отличаются размерами, выраженными в длинах волны. Спиральные антенны поперечного излучения имеют малый диаметр спирали, который является не более чем индуктивностью, конечно с какой-то межвитковой емкостью, куда уж без нее. Спиральные антенны продольного излучения имеют довольно заметный [в долях длины волны] диаметр спирали и распределение тока, а как следствие создаваемое им электромагнитное поле, немного отличается. Вот такая вот двусмысленность.
Спасибо за игру, теперь я знаю, что именно я не знаю и куда надо углубиться!
Спасибо за игру
И вам! :)
Спасибо за игру, теперь я знаю, что именно я не знаю и куда надо углубиться!
Неприятно знать, что не знаешь почти совсем все. Это я про себя, не про кого-то еще. А к вашему спасибо от меня еще один плюс уважаемому @Flammmable
Так какой правильный ответ для задачи навигации поезда ? Стук колёс не подходит, засечки на рельсах - тоже. Датчиков на рельсы не наставишься, да и потом замаешься в обслуживании. Я бы предложил навигировать по вниз смотрящей камере (так работают оптические мыши), но это еще менее надежный вариант. :)
Может быть можно калибровать систему на участке пути с точно известной длиной? Тогда мы можем точно сказать, что N отсчетов енкодера соответствует прохождению K метов пути.
Как быть с торможенем, когда колеса проскальзуют по рельсе и точно определить на сколько весьма затруднительно.
Там ещё нюанс, что диаметр колеса может на какой-нибудь миллиметр отличаться от введённого. А после полусотни километров это даст погрешность метров в сто. Немного, но для того, чтобы протупить платформу или не дотянуть до неё, вполне достаточно.
Стук колёс не подходит, засечки на рельсах - тоже. Датчиков на рельсы не наставишься, да и потом замаешься в обслуживании
Что насчёт ручного ввода? Какие, на ваш взгляд, недостатки у него?
Наверное это единственное рабочее решение - корректировать прибор вручную на станциях. Но мы же тут не хухры-мухры, должны что-то придумать автоматическое. :)
Update:
Вот подумалось, а на сколько реально рельсу намагничивать (ну как магнитную ленту) и записывать таким способом километровые отмети, а на локомотиве установить считыватель рядом с колесом. Раз в год проходит спецсостав и перемагничивает метки согласно данных с GNSS. Такой вариант уже предлагали ? :)
Пусть считывает километровые столбы. :)
Наверное это единственное рабочее решение - корректировать прибор вручную на станциях. Но мы же тут не хухры-мухры, должны что-то придумать автоматическое. :)
Я вот тоже невнимательно прочел вопрос (последнее предложение) и стал думать про разные системы калибровки, а в правильно заданном вопросе, как известно, должна быть заложена часть правильного ответа ;)
Поскольку речь шла про первоначальные варианты внедрения - то таки "кнопочка"
По поводу намагничивания. Наверное нужно очень сильное магнитное поле в "головке записи" для обеспечения стойкости магнитной записи в толщине рельса, а еще и кодирование, чтобы хакеры не подменили. Да и все равно из-за сезонных и суточных колебаний температуры точка на рельсе будет плавать относительно заданной координаты.
Будет ли это вообще работать если ток течет через рельс.
Причем весьма разный ток. На электрифицированный ЖД идет тяговый ток.
В зависимости от применяемой СЦБ еще и разные токи этих систем.
Но для постоянной намагниченности это не должно создавать проблем. Но вот ели в этом месте тяжелый поезд станет и начнет стартовать, возможно что-то и потрет.
А на переменке ещё и токи разной частоты...
Учитывая, что отметок по полотну тысячи, то деградация нескольких из них не должна сказаться на качестве измерения. Разумеется, магнитные метки надо избыточно кодировать, запись вести в обе рельсы, на низкой частоте, Манчестером, чтобы можно было восстановить тактирование независимо от скорости движения поезда. Чтобы нивелировать термическое расширение полотна, перезаписывать метки нужно два раза в год - зимой и летом. ИМХО вполне реализуемо.
На счет термического расширения, у меня вообще сомнения, что это как-то может сказываться на точности - мы же не миллиметры измеряем. При термическом расширении рельса никуда не убегает, а лежит на месте, только её концы "ходят" на несколько сантиметров. То есть внесенная за счет КТР погрешность не имеет накапительный характер.
Да всё очень просто. Машинист-то из кабины никуда не делся, хоть поезд и едет сам. Весь маршрут поделён на участки, за которые считается, что ошибка не успеет накопиться (платформы натыканы обычно каждые несколько километров, что составит погрешность в сотни метров). Ну а дальше машинист либо жмякает на пульте кнопку, обнуляя счётчик расстояния, либо корректирует подход к платформе и снова запускает автоведение.
Современный вариант - балиса (бализа, евробализа). Такая большая RFID метка на путях. В наших реалиях больше вероятно по рельсовым цепям.
По балисам можно точно рассчитывать тормозной путь поезда и таким образом увеличивать плотность движения.
Стыки на рельсах - они не просто так сделаны, чтобы колеса стучали. Они разделяют всю железную дорогу на кусочки известного размера, так называемые "блок-участки". Эти участки отделены друг от друга изолированными стыками, их изоляция обязательно и непрерывно поддерживается в качественном состоянии, поскольку от неё зависит всё управление железной дорогой.
Когда поезд заезжает на блок-участок, то он колесом замыкает стык - и это замечает система на пункте электрической централизации, которая автоматически включает красный светофор на въезде на блок-участок, чтобы туда не мог заехать другой поезд. Ну и, соответственно, получает координату поезда с точностью до блок-участка и может автоматически посылать ему сигнал на остановку, если на выезде из блок-участка что-то случилось, например.
Это всё работало в эпоху даже не аналоговой электроники, а скорее - электромеханики, на реле и дросселях. А в эпоху электроники, туда можно подать что угодно.
GPS на bts ещё чисто теоретически может быть установлен для системы gpsdo чтобы стабильнее держал частоту
Картинка для 12 вопроса. Количество инверторов (или других задержек) в цепях обратной связи определяет время между фазами.
По вопросу счисления пути в метро - приходит на ум термин "пикет". Но это противоречит условию, т.к. он напольное устройство.
Зачем на сотовых базовых станциях (разумеется, стационарных) установлен GPS-приёмник?
Никто не смог дать правильный ответ?
Для точного тайминга пакетов и частоты, в т.ч. между самими станциями. В dvb-t передатчиках, кстати, тоже примерно для этого. А время - это уже приятная побочка.
Не желаете ли принять участие в следующем мероприятии? :)
Для точного тайминга пакетов и частоты, в т.ч. между самими станциями.
Вот спасибо! Моя версия, взятая еще с эпохи CDMA-2000, была синхронизация времени. Я не знал наверняка, но предположил правильно.
А время - это уже приятная побочка.
Синхронизация времени не равна установке часов, но установка часов может быть побочным эффектом. Например, в некоторых цифровых радиостанциях синхронизация времени (для выравнивания таймслотов) не привязывается ко внешнему "абсолютному" времени, а автономно задается каждым отдельным ретранслятором, под который подстраивается абонентская радиостанция - отдельные ретрансляторы в одной сети не синхронизируются друг с другом, а голосовые и служебные данные между ними пакетные, чем и достигается возможность буферизации и работы всех со всеми в асинхронном режиме.
Да, в первую очередь для частотной синхронизации используется. Раньше синхронизировались от E1, и ничего - нормально жили. Тем более что для частотной синхронизации используется только сигнал 1PPS.
Для eMBMS GNSS используется.
Ещё для TDD GNSS нужен для фазовой синхронизации - используется time of day.
А ещё координаты могут использоваться для разных систем, для zero-touch provisioning, например .
Каким образом при отсутствии коррекции по ГНСС или каких-то стационарных путевых устройств удавалось достичь достаточной точности?
Шпалы считать? А какой правильный ответ?
Электроника в вопросах и ответах