Die Notwendigkeit einer genauen Zugpositionierung
Bahnsysteme sind extremen Wetterbedingungen, Vibrationen und elektromagnetischen Störungen ausgesetzt. Diese Faktoren verringern die Genauigkeit von Wegstreckenzählern und Tachometern. Tachometer erzeugen Kilometerpunkte, aber Radschlupf, Radverschleiß und Kalibrierungsdrift führen häufig zu erheblichen Fehlern.
Moderne Züge benötigen extrem schnelle und genaue Positionsaktualisierungen, um einen reibungslosen und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Traditionelle GNSS-Systeme können manchmal schnelle Positions- und Geschwindigkeitsänderungen bei hohen Geschwindigkeiten nicht verfolgen.
Unsere Positionierungs- und Ortungsprodukte bieten eine zuverlässige Alternative zu reinen GNSS-Systemen und gewährleisten eine kontinuierliche und genaue Positionierungslösung in GNSS-verweigerten Gebieten. Durch die Integration von Daten von Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und anderen Sensoren wie Wegstreckenzählern liefern diese Systeme genaue und Echtzeitinformationen über die Position und Geschwindigkeit des Zuges, was sie für moderne Bahnbetriebe unverzichtbar macht.
Steigerung der Effizienz von Stadtbahnen und der Fahrgastinformation
Moderne Fahrgastinformationssysteme sind auf eine präzise, kontinuierliche Fahrzeugortung angewiesen. In dichten Städten hat GNSS allein Schwierigkeiten: Tunnel, Einschnitte, Baumbestand, Depots und “Straßenschluchten” verursachen Ausfälle und Mehrwegeeffekte. Unsere inertialen Sensoren lösen dies—und liefern zuverlässige, spur-/gleisgenaue Kontinuität, ohne dass Baken entlang der Gleise aufgestellt werden müssen. Im Vergleich zu reinen GNSS-Lösungen bieten INS klare Vorteile für den Straßenbahnbetrieb, da sie eine lückenlose Positionierung gewährleisten und die genaue Position auch in Tunneln, Unterführungen oder Bahnhöfen mit Überdachungen beibehalten. So “springen” die Fahrgastinformationsanzeigen nie und liefern eine zuverlässige Kontinuität, ohne dass Baken entlang der Gleise aufgestellt werden müssen.
Die INS-Integration bietet Mehrwege-Robustheit: Durch die Gewichtung von Inertial- und Odometriedaten können fehlerhafte Satellitenfixes verworfen und plötzliche Kartensprünge in engen, signalgestörten Stadtstraßen verhindert werden, während das Map-Matching die Trajektorie auf die Schienengeometrie beschränkt und so die Drift effektiv unterdrückt.
Lösungen für Straßenbahn- und Zugpositionierungssysteme
Unsere Zugpositionierungslösungen gewährleisten präzise Echtzeit-Positionsdaten für Zugsteuerungssysteme und steigern so die betriebliche Effizienz. Mit fortschrittlicher GNSS- und Inertialtechnologie garantieren unsere Systeme eine nahtlose Navigation auch in Tunneln und GNSS-verweigernden Umgebungen.
Entdecken Sie, wie unsere Positionierungslösungen Ihren Bahnbetrieb verbessern können!
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Entdecken Sie, wie unsere robusten und widerstandsfähigen Zugpositionierungslösungen die Zugsteuerung und Fahrgastinformationen verbessern können.
Unsere Anwendungsfälle
SBG Systems unterstützt die Entwicklung und Validierung von Schienenverfolgungssystemen und Zugpositionierungssystemen mit hochpräzisen Inertialnavigationslösungen.
Entdecken Sie, wie unsere Kunden unsere Technologie integriert haben, um die Leistung und Innovation in Bahnanwendungen zu verbessern.
Sie reden über uns
Erfahren Sie, wie unsere Kunden und Branchenführer SBG Systems als Pionier für Inertiallösungen für autonome Fahrzeuganwendungen und Schienenpositionierungssysteme anerkennen. Unsere innovative Technologie kombiniert hochleistungsfähige Inertialsensoren und GNSS-Funktionen und setzt damit den Standard für Präzision und Zuverlässigkeit in komplexen Fahrumgebungen.
Entdecken Sie weitere Anwendungen für autonome Fahrzeuge
Die Inertialnavigationslösungen von SBG Systems unterstützen viele autonome Fahrzeuganwendungen, die über traditionelle Personenkraftwagen hinausgehen. Unsere Sensoren ermöglichen eine präzise Positionierung, Ausrichtung und Bewegungsdatenerfassung für unbemannte Landfahrzeuge und Lieferroboter. Sie dienen auch autonomen Shuttles und Industriemaschinen mit Echtzeitleistung. Selbst in GNSS-verweigernden Umgebungen gewährleistet unsere Technologie eine zuverlässige Navigation und Steuerung.
Haben Sie Fragen?
Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zur Anwendung von Bahnsystemen, die wir hervorheben.
Akzeptiert das INS Eingaben von externen Hilfssensoren?
Inertiale Navigationssysteme unseres Unternehmens akzeptieren Eingaben von externen Hilfssensoren wie Luftdatensensoren, Magnetometern, Odometern, DVL und anderen.
Diese Integration macht das INS äußerst vielseitig und zuverlässig, insbesondere in GNSS-abgelehnten Umgebungen.
Diese externen Sensoren verbessern die Gesamtleistung und Genauigkeit des INS, indem sie ergänzende Daten liefern.
Was ist ein Gyroskop?
Ein Gyroskop ist ein Sensor, der die Winkelgeschwindigkeit misst – die Rate, mit der sich ein Objekt um eine oder mehrere Achsen dreht – und ist einer der grundlegenden Bausteine von Trägheitsnavigationssystemen. Sein Hauptzweck ist es, präzise Echtzeitinformationen über die Rotationsbewegung bereitzustellen, damit ein INS oder eine IMU bestimmen kann, wie sich die Orientierung eines Objekts im Laufe der Zeit entwickelt.
Moderne Gyroskope, die in der Navigation verwendet werden, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Schifffahrt und Robotik, sind typischerweise MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) oder optische Technologien wie FOG (Fiber Optic Gyroscopes) und RLG (Ring Laser Gyroscopes). Obwohl sich ihre physikalischen Prinzipien unterscheiden, nutzen sie alle das gleiche grundlegende Konzept: Wenn sich ein System dreht, erfasst der Sensor den resultierenden Trägheitseffekt und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um.
In einem MEMS-Gyroskop erfahren winzige vibrierende Strukturen – oft Siliziummassen, die mit bestimmten Resonanzfrequenzen angetrieben werden – Coriolis-Kräfte, wenn sich das Gerät dreht. Diese Kräfte verursachen messbare Veränderungen in den Vibrationsmustern, die in Winkelgeschwindigkeitsinformationen übersetzt werden. In optischen Gyroskopen erfährt Licht, das sich in entgegengesetzten Richtungen entlang einer geschlossenen Schleife bewegt, Phasenverschiebungen, wenn sich das System dreht; dieser Sagnac-Effekt ermöglicht extrem genaue und driftstabile Drehmessungen ohne bewegliche Teile.
Gyroskope liefern entscheidende Daten in die Algorithmen eines inertialen Navigationssystems und ermöglichen es dem System, die Lage (Roll-, Nick- und Gierwinkel) zu berechnen. In Kombination mit Beschleunigungsmessern bilden sie eine IMU, die umfassende Bewegungserfassungsfunktionen bietet. Hochwertige Gyroskope reduzieren die Drift, verbessern die Stabilität und ermöglichen es dem Navigationssystem, auch in GPS-verweigerten Umgebungen zuverlässig zu funktionieren. In Anwendungen wie UAV-Führung, Loitering Munitions, AUV-Steuerung, maritimer Heave-Kompensation oder autonomer Fahrzeugnavigation beeinflusst die Genauigkeit des Gyroskops direkt die Fähigkeit des Systems, eine präzise und stabile Flugbahn beizubehalten.
Was ist ein IMU?
Eine Inertial Measurement Unit (IMU) ist ein kompaktes Sensormodul, das die Bewegung und Orientierung einer Plattform misst, indem es ihre linearen Beschleunigungen und Winkelrotationsraten erfasst. Im Kern integriert eine IMU drei Beschleunigungsmesser und drei Gyroskope, die entlang orthogonaler Achsen angeordnet sind, um sechs Freiheitsgrade der Messung zu ermöglichen.
Beschleunigungsmesser erfassen, wie die Plattform im Raum beschleunigt, während Gyroskope verfolgen, wie sie sich dreht. Durch die gemeinsame Verarbeitung dieser Messungen liefert eine IMU präzise Informationen über Änderungen der Geschwindigkeit, Lage und des Kurses, ohne auf externe Signale angewiesen zu sein. Dies macht IMUs unerlässlich für die Navigation in Umgebungen, in denen GPS nicht verfügbar, unzuverlässig oder absichtlich verweigert wird. Ihre Leistung hängt stark von der Sensorqualität, der Kalibrierung und davon ab, wie gut Fehler – wie z. B. Abweichungen, Rauschen, Skalenfaktoren und Fehlausrichtungen – kontrolliert werden.
Hochwertige IMUs umfassen fortschrittliche Kalibrierungs-, Temperaturkompensations-, Vibrationsfilterungs- und Biasstabilitätsmechanismen, um sicherzustellen, dass sich Fehler im Laufe der Zeit nicht schnell ansammeln. Aufgrund dieser Eigenschaften werden IMUs in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt – von UAVs, herumlungernden Munition und autonomen Fahrzeugen bis hin zu AUVs, Robotik und industriellen Stabilisierungssystemen – und bieten eine robuste, kontinuierliche Erfassung von Bewegung und Orientierung auch unter härtesten Einsatzbedingungen.
