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각속도계와 가속도계를 구비하며, 궤도 검측차에 탑재되어 차량의 궤도 주행에 따른 각속도 및 가속도를 측정하는 관성 센서;
상기 관성 센서로부터 측정된 각속도 및 가속도 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
상기 각속도 및 가속도에 따른 자세를 각각 계산하고, 상기 계산된 자세의 오차를 비례적분 제어하여 궤도의 수평 틀림을 산출하는 수평 틀림 산출부; 및
상기 수평 틀림 산출부에서 산출된 수평 틀림 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 포함하되, 상기 수평 틀림 산출부는 비례적분 제어기를 내장하고 상기 관성 센서에서 측정된 가속도의 오차 누적을 최소화시키도록 비례적분 제어하며,
상기 수평 틀림 산출부에 의해 산출된 수평 틀림은, 상기 관성센서의 각속도계에서 구해진 각속도를 적분하여 얻은 회전각의 고주파 부분, 및 상기 관성센서의 가속도계를 이용하여 계산한 회전각의 저주파 부분을 동시에 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 시스템
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제1항에 있어서, 상기 수평 틀림 산출부는,
상기 관성센서의 각속도계에서 구해진 각속도를 적분하여 얻은 회전각의 고주파 부분을 처리하는 고대역 통과 필터; 및
상기 관성센서의 가속도계를 이용하여 계산한 회전각의 저주파 부분을 처리하는 저대역 통과 필터
를 포함하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 시스템
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제3항에 있어서,
상기 고대역 통과 필터 및 저대역 통과 필터의 차단 주파수() 특성에 따라 의존하며, 상기 차단 주파수()가 클수록 상기 가속도계에서 계산된 회전각의 비중이 커지는 것을 특징으로 하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 시스템
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제1항에 있어서,
상기 관성센서는 상기 궤도 검측차의 대차 부분에 설치되어 각속도 및 가속도를 측정하고, 케이블 연결을 통해 상기 측정된 각속도 및 가속도 데이터가 상기 데이터 획득부로 전달되는 것을 특징으로 하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 시스템
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a) 각속도계 및 가속도계로 이루어진 관성센서를 궤도 검측차의 대차 부분에 설치하는 단계;
b) 상기 궤도 검측차의 주행에 따라 상기 관성센서가 각속도 및 가속도를 측정하는 단계;
c) 상기 측정된 각속도 및 가속도에 따른 자세를 계산하는 단계;
d) 상기 계산된 자세의 오차를 비례적분 제어기를 사용하여 비례적분 제어하는 단계; 및
e) 상기 비례적분 제어된 오차에 근거하여 궤도의 수평 틀림을 산출하는 단계
를 포함하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 방법
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제6항에 있어서,
f) 상기 산출된 수평 틀림 데이터를 상기 궤도 검측차에 구비된 궤도 검측 용지에 그래프 또는 수치로 출력하는 단계
를 추가로 포함하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 방법
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제6항에 있어서,
상기 d) 단계는 상기 관성 센서에서 측정된 가속도의 오차 누적을 최소화시키도록 비례적분 제어하는 것을 특징으로 하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 방법
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제6항에 있어서,
상기 e) 단계에서 산출된 수평 틀림은, 상기 관성센서의 각속도계에서 구해진 각속도를 적분하여 얻은 회전각의 고주파 부분, 및 상기 관성센서의 가속도계를 이용하여 계산한 회전각의 저주파 부분을 동시에 포함하는 관성센서를 이용한 궤도의 수평 틀림 측정 방법
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