измерения датчиками ускорений и угловых перемещений. В послед-
ние время для диагностики балластного слоя стали использовать и
подповерхностные радиолокаторы [1–5]. Однако существующие тех-
нические средства не всегда удовлетворяют предъявляемым требова-
ниям по оперативности и достоверности получаемых данных о состо-
янии железнодорожных путей.
Значительную угрозу для движения железнодорожных составов
представляют террористические акты, особенностью которых являет-
ся скрытность и быстрота их организации. Требуемую оперативность
досмотра железнодорожных путей можно обеспечить с помощью ди-
станционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА) или дру-
гих видов летательной техники, например вертолетов, обладающих
необходимой скоростью и гибкостью применения [6]. Использование
ДПЛА может быть весьма полезным и при выявлении традиционных
дефектов рельсов, крепежных элементов, шпал, а также состояния бал-
ластного слоя. Основные дефекты, встречающиеся на железнодорож-
ных путях и влияющие на безопасность движения, описаны в работах
[1, 7].
Для решения задач повышения безопасности движения желез-
нодорожного транспорта необходима разработка новых технических
средств диагностики железнодорожных путей, в том числе допускаю-
щих установку на летательных аппаратах.
Цель работы — рассмотреть возможность использования поляриза-
ционного эффекта, который возникает при отражении электромагнит-
ного излучения видимого диапазона от металлической поверхности
головки рельса [5, 8]. При отражении излучения естественного днев-
ного света от границы раздела двух сред воздух–металл происходит
его частичная поляризация, которая зависит, с одной стороны, от угла
визирования, с другой — от оптических свойств граничащих сред. Из-
менение поляризационных характеристик излучения, отраженного от
изучаемой поверхности, содержит информацию о параметрах поверх-
ности. Отслеживая изменения поляризации отраженного излучения,
можно сделать вывод о свойствах поверхности. В рассматриваемом
случае объект изучения — головки рельсов, которые для нормальной
эксплуатации должны иметь практически идеально ровную верхнюю
поверхность. Все дефекты и посторонние объекты, отличающиеся по
поляризационным характеристикам от поляризационных характери-
стик гладкой поверхности рельсов, будут иметь повышенный контраст
на изображениях после обработки описанным далее методом.
Постановка задачи.
Изучение поляризационных характеристик
отраженных электромагнитных волн достаточно часто используется
для анализа структуры металлических поверхностей, в том числе и для
58
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
