Разработка методов и устройств диагностики направляющих линий поездной радиосвязи

• Автор: Шустов, Николай Павлович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ПОЕЗДНОЙ РАДИОСВЯЗИ
1.1 Общие принципы организации систем поездной радиосвязи
1.2 Организация систем поездной радиосвязи гектометрового диапазона
1.3 Распространение электромагнитных волн по направляющим проводам
1.4 Возбуждение направляющих линий
1.5 Проблемы эксплуатации систем поездной радиосвязи
1.6 Предпосылки к совершенствованию методов контроля и диагностики
параметров поездной радиосвязи
Выводы к главе
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ДИАГНОСТИКИ НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛИНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВАГОН-ЛАБОРАТОРИИ
2.1 Существующий метод диагностики систем поездной радиосвязи
2.2 Характер изменения поля с расстоянием в системах железнодорожной радиосвязи
2.3 Интерпретация данных измерений вагон-лаборатории в системах поездной радиосвязи гектометрового диапазона
2.4 Предложения и рекомендации по автоматизации обработки результатов
измерений
Выводы к главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РЕФЛЕКТОМЕТРИИ ДЛЯ
ДИАГНОСТИКИ НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛИНИЙ ПОЕЗДНОЙ РАДИОСВЯЗИ
3.1 Контроль и диагностика в проводных и кабельных линиях связи
3.2 Отражение волн на неоднородностях направляющих линий
3.3 Использование рефлектометрического метода для диагностики направляющих линий поездной радиосвязи

3.4 Моделирование амплитудно-частотной характеристики направляющих линий
3.5 Моделирование работы рефлектометра направляющих
линий поездной радиосвязи
Выводы к главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ РЕФЛЕКТОМЕТРА НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛИНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СЛОЖНЫХ ЗОНДИРУЮЩИХ СИГНАЛОВ
4.1 Выбор сигналов для системы дистанционного зондирования
4.2 Выбор алгоритма корреляционной обработки сигналов
4.3 Разработка структурной схемы рефлектометра направляющих линий
4.4 Моделирование работы рефлектометра направляющих линий поездной радиосвязи
4.5 Обработка результатов моделирования
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Системы поездной радиосвязи (ПРС) играют важную роль в организации процесса перевозок на железнодорожном транспорте и служат для передачи команд управления подвижным составом и обмена информацией диспетчеров с машинистами поездов. От надежного функционирования ПРС во многом зависит безопасность движения, возможность предотвращения аварийных ситуаций и оперативное устранение их причин [17, 54] Поэтому большое внимание уделяется разработке нового и модернизации существующего радиотехнического оборудования ПРС: улучшению характеристик приемо-передающих, антенно-фидерных и других устройств, необходимых для организации бесперебойной радиосвязи. Однако совершенствованию существующих и разработке новых методов контроля и диагностики систем ПРС уделяется недостаточно внимания. Применяемые в настоящее время методы контроля каналов ПРС обладают низкой оперативностью, высокой трудоемкостью, а также недостаточной информативностью для выявления конкретных неисправностей и определения предотказных состояний систем ПРС или ее отдельных элементов. Особенно это касается диагностики систем ПРС гектометрового диапазона, которые благодаря применению направляющих линий (НЛ) обеспечивают большую дальность действия и во многих случаях являются основными системами мобильной связи железнодорожного транспорта.
Работы по измерению параметров ПРС производят с помощью измерительных приемников, установленных в специализированных вагонах-лабораториях (ВЛ). Результатами измерений являются протоколы, включающие графики изменения уровней сигнала и помех вдоль перегонов, девиацию и модулирующую частоту [12, 30, 31, 32, 73, 74]. На основе этой информации создается картина состояния радиоканалов, что помогает обслуживающему персоналу обнаруживать повреждения. К существенным недостаткам методов диагностики параметров ПРС относятся: низкая автоматизация проведения
где р - фазовый коэффициент, показывающий на какой угол различаются фазы напряжения или тока в двух точках линии, отстоящих одна от другой на единицу длины;
V - скорость распространения электромагнитной волны по линии;
/, - время запаздывания;
Т - период, передаваемых колебаний.
Для определения электрического и магнитного влияний от возбуждающего провода разобьем его на ряд элементарных участков Ах, в пределах каждого из которых фазу напряжения (тока) можно считать постоянной (Рис 1.10). Под действием напряжения IIХх, приложенного к участку
Ах, потечет ток А1С через емкость, образованную элементарными участками направляющего и возбуждающего проводов (Рис. 1.10а).
Рис. 1.10 - а) Элементарный участок возбуждающей линии Дх, б) Векторная диаграмма токов и напряжений элементарного участка линии Дх
Взаимная емкость:
АС = С12Дх,
где С12 - емкость между проводами на единицу длины.
Если принять, что сопротивление емкости С12Дх значительно больше сопротивления остальных элементов цепи, то ток

ыа ; с,,лх
Л1С Л!" АГВ
= ]й)Спи]хАх.
](оСп Ах