El INS , seleccionado para el proyecto de localización certificable de trenes (CLUG)
SBG INS seleccionado para el proyecto de localización certificable de trenes (CLUG) liderado por las principales compañías ferroviarias europeas.
"SBG Systems proporciona excelentes sensores inerciales. Para nosotros era importante trabajar con un proveedor fiable y local". | Valentin B. - Jefe de proyecto de localización de trenes en la SNCF
Con la digitalización de los servicios de transporte, la localización de trenes en tiempo real es cada vez más importante para el sector ferroviario europeo y los viajeros europeos.
Actualmente, la posición del tren a efectos de señalización se basa en equipos en tierra como circuitos de vía o contadores de ejes, que son dispositivos montados a intervalos específicos a lo largo de la vía férrea. El uso del GNSS podría cambiar las reglas del juego de la red ferroviaria europea.
¿Qué es el Proyecto CLUG?
El proyecto CLUG significa "Unidad de Localización Certificable con GNSS".
Se trata de un proyecto de dos años de duración (a partir de enero de 2020) que reúne a un amplio y completo consorcio de diferentes socios formado por empresas ferroviarias (SNCF, DB NETZ y SBB), industrias de señalización ferroviaria (CAF y Siemens), especialistas en navegación (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), un instituto de investigación (ENAC) y un experto en certificación (Navcert).
Se basa en el uso del GNSS acoplado a otros sensores (como IMU y el odómetro) para proporcionar una localización continua y precisa de los trenes que podría integrarse en el futuro Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS).
El proyecto CLUG, financiado por la UE, evaluará la creación de una unidad de localización a bordo a prueba de fallos, con las 4 características siguientes:
- Una unidad de localización a bordo multisensor a prueba de fallos compuesta por un núcleo de navegaciónIMU, tacómetro, etc.) referenciado mediante GNSS, mapa de vías y un número mínimo de puntos de referencia;
- Un sistema de localización continua a bordo que proporcione la ubicación, velocidad y otras dinámicas del tren;
- Operativo e interoperable en toda la red ferroviaria europea;
- Será compatible con la actual ETI ERTMS o con sus futuras evoluciones.
¿Por qué puede cambiar las reglas del juego de la red ferroviaria europea?
Al permitir una reducción significativa de los equipos en tierra -lo que también significa equipos menos frágiles y vulnerables- y mejorar el rendimiento de la localización, el proyecto CLUG podría resultar decisivo para la red ferroviaria europea.
En última instancia, este proyecto es la tecnología clave que permitirá el desarrollo futuro de la digitalización y automatización de los trenes.
Eficacia, puntualidad y seguridad: esta tecnología ferroviaria del futuro responderá a las crecientes necesidades de movilidad de todos los viajeros europeos y les ofrecerá una experiencia de cliente mejorada.
Proyecto de localización certificable de trenes (CLUG) liderado por grandes empresas ferroviarias europeas
Se han seleccionado dos sistemas de navegación inercial diferentes para las experimentaciones del proyecto CLUG. "SBG Systems proporciona excelentes sensores inerciales; era importante para nosotros trabajar con un proveedor fiable y local", indica Valentin Barreau, responsable del proyecto de localización de trenes en la SNCF.
En primer lugar, el Apogee-D es un sistema de navegación inercial todo en uno que integra un receptor GNSS de tres frecuencias y proporciona una actitud (0,008°), un cabo verdadero (0,015°) y una posición de muy alta precisión.
El segundo INS es el Ekinox-E, un sistema de navegación inercial asistido externamente, que puede conectarse a un receptor GNSS externo elegido por el usuario.
Proporciona una actitud de hasta 0,02° en tiempo real y se acopla aquí con un receptor GNSS para cabo verdadero (0,05°) y posición continua en caso de cortes del GNSS.
El equipo de CLUG también conecta un Odómetro a ambos INS para obtener un rendimiento aún mayor, especialmente en túneles largos. Para esta aplicación concreta, CLUG utiliza los datos brutos INS. Airbus Defense and Space diseñó el algoritmo utilizado para generar la localización del tren, y emplea los datos inerciales y GNSS de Apogee-D post-procesados como referencia para la fase de pruebas.
Como todos los sensores inerciales de SBG, Apogee-D y Ekinox-E se benefician de un amplio proceso de pruebas, selección y calibración.
Cada sensor se calibra individualmente de -40°C a 85°C y se envía con su informe de calibración. Los sensores se someten a pruebas y sólo se entregan los que cumplen las especificaciones. Este proceso garantiza el máximo nivel de fiabilidad.
El INS de SBG Systems utilizado en la localización de trenes
Apogee y Ekinox INS proporcionan datos fusionados en tiempo real, pero también permiten el postprocesamiento gracias a un registrador de datos integrado.
El postprocesamiento se facilita con el software PPK interno de SBG denominado Qinertia. Qinertia ofrece una función exclusiva de VBS que incluye automáticamente múltiples fuentes de correcciones disponibles públicamente en la solución postprocesada.
De este modo, VBS transforma las operaciones de cartografía de corredores de cientos de kms de vías férreas en una tarea fluida.
Los resultados de esta asombrosa experimentación se esperan para diciembre de 2021. Siga cada paso de esta aventura técnica en el sitio web y las redes sociales del CLUG.
Apogee-D
Ellipse-D es un sistema de navegación inercial que integra un GNSS RTK de doble antena y doble frecuencia compatible con nuestro software de postprocesamiento Qinertia.
Diseñado para aplicaciones robóticas y geoespaciales, puede fusionar la entrada de Odómetro con pulso o CAN OBDII para mejorar la precisión de estima.
Pida presupuesto para Apogee-D
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¿Qué es el GNSS frente al GPS?
GNSS son las siglas de Global Navigation Satellite System (Sistema Mundial de Navegación por Satélite) y GPS de Global Positioning System (Sistema de Posicionamiento Global). Estos términos suelen utilizarse indistintamente, pero se refieren a conceptos diferentes dentro de los sistemas de navegación por satélite.
GNSS es un término colectivo para todos los sistemas de navegación por satélite, mientras que GPS se refiere específicamente al sistema estadounidense. Incluye múltiples sistemas que proporcionan una cobertura mundial más completa, mientras que el GPS es sólo uno de ellos.
El GNSS mejora la precisión y la fiabilidad al integrar datos de varios sistemas, mientras que el GPS por sí solo puede tener limitaciones en función de la disponibilidad de los satélites y las condiciones ambientales.
¿Qué es el postprocesamiento GNSS?
El postprocesamiento GNSS, o PPK, es un enfoque en el que las mediciones de datos GNSS sin procesar registradas en un receptor GNSS se procesan después de la actividad de adquisición de datos. Pueden combinarse con otras fuentes de mediciones GNSS para proporcionar la trayectoria cinemática más completa y precisa para ese receptor GNSS, incluso en los entornos más difíciles.
Estas otras fuentes pueden ser estaciones base GNSS locales en o cerca del proyecto de adquisición de datos, o estaciones de referencia de funcionamiento continuo (CORS) existentes ofrecidas normalmente por agencias gubernamentales y/o proveedores de redes CORS comerciales.
Un software cinemático de posprocesamiento (PPK) puede hacer uso de la información sobre la órbita y el reloj de los satélites GNSS disponible gratuitamente, para ayudar a mejorar aún más la precisión. El PPK permite determinar con precisión la ubicación de una estación base GNSS local en un marco de referencia de coordenadas global absoluto, que se utiliza.
El software PPK también admite transformaciones complejas entre distintos marcos de referencia de coordenadas en apoyo de proyectos de ingeniería.
En otras palabras, da acceso a correcciones, mejora la precisión del proyecto e incluso puede reparar pérdidas de datos o errores durante la encuesta o la instalación después de la misión.
¿Cuál es la diferencia entre IMU e INS?
La diferencia entre una unidad de medición inercialIMU) y un sistema de navegación inercialINS) radica en su funcionalidad y complejidad.
Una IMU (unidad de medición inercial) proporciona datos brutos sobre la aceleración lineal y la velocidad angular del vehículo, medidos por acelerómetros y giroscopios. Proporciona información sobre balanceo (roll), cabeceo (pitch), guiñada (raw) y movimiento, pero no computa datos de posición o navegación. La IMU está diseñada específicamente para transmitir datos esenciales sobre el movimiento y la orientación para su procesamiento externo con el fin de determinar la posición o la velocidad.
Por otro lado, un INS (sistema de navegación inercial) combina los datos IMU con algoritmos avanzados para calcular la posición, velocidad y orientación de un vehículo a lo largo del tiempo. Incorpora algoritmos de navegación como el filtrado de Kalman para la fusión e integración de sensores. Un INS proporciona datos de navegación en tiempo real, como la posición, la velocidad y la orientación, sin depender de sistemas de posicionamiento externos como el GNSS.
Este sistema de navegación suele utilizarse en aplicaciones que requieren soluciones de navegación completas, sobre todo en entornos sin GNSS, como vehículos aéreos no tripulados militares, buques y submarinos.
¿Cuál es la diferencia entre RTK y PPK?
La cinemática en tiempo real (RTK) es una técnica de posicionamiento en la que las correcciones GNSS se transmiten casi en tiempo real, normalmente utilizando un flujo de corrección en formato RTCM. Sin embargo, garantizar las correcciones GNSS, en concreto su integridad, disponibilidad, cobertura y compatibilidad, puede plantear dificultades.
La principal ventaja del PPK sobre el postprocesamiento RTK es que las actividades de procesamiento de datos pueden optimizarse durante el postprocesamiento, incluido el procesamiento hacia delante y hacia atrás, mientras que en el procesamiento en tiempo real, cualquier interrupción o incompatibilidad en las correcciones y su transmisión dará lugar a un posicionamiento de menor precisión.
Una primera ventaja clave del postprocesamiento GNSS (PPK) frente al tiempo real (RTK) es que el sistema utilizado sobre el terreno no necesita disponer de un enlace de datos/radio para introducir las correcciones RTCM procedentes del CORS en el sistema INS.
La principal limitación para la adopción del postprocesado es la exigencia de que la aplicación final actúe sobre el entorno. Por otro lado, si su aplicación puede soportar el tiempo de procesamiento adicional necesario para producir una trayectoria optimizada, mejorará enormemente la calidad de los datos de todos sus entregables.