INS sélectionné pour le projet de localisation des trains certifiables (CLUG)
SBG INS sélectionné pour le projet de localisation certifiée des trains (CLUG) mené par les principales compagnies ferroviaires européennes.
"SBG Systems fournit d'excellents capteurs inertiels. Il était important pour nous de travailler avec un fournisseur local fiable". | Valentin B. - Chef de projet localisation des trains à la SNCF
Avec la numérisation des services de transport, la localisation des trains en temps réel est devenue de plus en plus importante pour le secteur ferroviaire européen et les voyageurs européens.
Actuellement, la position du train à des fins de signalisation est basée sur des équipements en bord de voie tels que des circuits de voie ou des compteurs d'essieux, qui sont des dispositifs montés à des intervalles spécifiques le long de la voie ferrée. L'utilisation du GNSS pourrait changer la donne pour le réseau ferroviaire européen.
Qu'est-ce que le projet CLUG ?
Le projet CLUG signifie "Certifiable Localization Unit with GNSS".
Il s'agit d'un projet de 2 ans (débutant en janvier 2020) rassemblant un consortium large et complet de différents partenaires comprenant des entreprises ferroviaires (SNCF, DB NETZ, et SBB), des industries de signalisation ferroviaire (CAF et Siemens), des spécialistes de la navigation (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), un institut de recherche (ENAC), et un expert en certification (Navcert).
Il s'appuie sur l'utilisation du GNSS couplé à d'autres capteurs (tels que l'IMU et l'odomètre) pour fournir une localisation continue et précise des trains qui pourrait être intégrée dans le futur système européen de gestion du trafic ferroviaire (ERTMS).
Le projet CLUG, financé par l'UE, évaluera la création d'une unité de localisation embarquée à sécurité intégrée, présentant les quatre caractéristiques suivantes :
- Une unité de localisation embarquée multi-capteurs à sécurité intégrée, composée d'un noyau de navigationIMU, tachymètre, etc.) mis en référence à l'aide du GNSS, d'un capteur de vitesse, d'un capteur de vitesse, d'un capteur de vitesse et d'un capteur de vitesse.) mis en référence à l'aide du GNSS, d'une carte des voies et d'un nombre minimal de points de référence ;
- Un système de localisation continue à bord qui fournit la localisation, la vitesse et d'autres dynamiques du train ;
- Opérationnel et interopérable sur l'ensemble du réseau ferroviaire européen ;
- Il sera compatible avec l'actuelle STI ERTMS ou avec ses évolutions futures.
Pourquoi cela pourrait-il changer la donne pour le réseau ferroviaire européen ?
En permettant une réduction significative des équipements en bord de voie - ce qui signifie également moins d'équipements fragiles et vulnérables - et en améliorant les performances de localisation, le projet CLUG pourrait changer la donne pour le réseau ferroviaire européen.
En fin de compte, ce projet est la technologie clé pour le développement futur de la numérisation et de l'automatisation des trains.
Efficacité, ponctualité et sécurité : cette future technologie ferroviaire répondra aux besoins de mobilité accrus de tous les voyageurs européens et leur offrira une expérience client améliorée.
Projet de localisation certifiée des trains (CLUG) mené par les principales compagnies ferroviaires européennes
Deux systèmes de navigation inertielle différents ont été sélectionnés pour les expérimentations du projet CLUG. "SBG Systems fournit d'excellents capteurs inertiels ; il était important pour nous de travailler avec un fournisseur local fiable", indique Valentin Barreau, chef de projet localisation des trains à la SNCF.
Tout d'abord, l'Apogee-D est un système de navigation inertielle tout-en-un intégrant un récepteur GNSS tri-fréquence fournissant une attitude (0,008°), un cap vrai (0,015°) et une position de très haute précision.
Le second INS est l'Ekinox-E, un système de navigation inertielle à assistance externe, qui peut être connecté à un récepteur GNSS externe choisi par l'utilisateur.
Il fournit une attitude jusqu'à 0,02° en temps réel et est ici couplé à un récepteur GNSS pour le cap vrai (0,05°) et la position continue en cas de panne du GNSS.
L'équipe du CLUG connecte également un odomètre aux deux INS pour des performances encore plus élevées, en particulier dans les longs tunnels. Pour cette application particulière, CLUG utilise les données brutes de INS Airbus Defense and Space a conçu l'algorithme utilisé pour générer la localisation du train et utilise les données inertielles et GNSS d'Apogee post-traitées comme référence pour la phase de test.
Comme tous les capteurs inertiels de SBG, Apogee-D et Ekinox-E bénéficient d'un processus complet de test, de sélection et d'étalonnage.
Chaque capteur est étalonné individuellement de -40°C à 85°C et est expédié avec son rapport d'étalonnage. Les capteurs sont testés et seuls ceux qui répondent aux spécifications sont livrés. Ce processus garantit le plus haut niveau de fiabilité.
L'INS de SBG Systemsutilisé pour la localisation des trains
Les INS Apogee et Ekinox fournissent des données fusionnées en temps réel mais permettent également un post-traitement grâce à un enregistreur de données intégré.
Le post-traitement est facilité par le logiciel PPK interne de SBG appelé Qinertia. Qinertia offre une fonction VBS unique qui inclut automatiquement plusieurs sources de corrections accessibles au public dans la solution post-traitement.
Ainsi, VBS transforme les opérations de cartographie de corridors de centaines de kilomètres de voies ferrées en une tâche transparente.
Les résultats de cette expérimentation étonnante sont attendus en décembre 2021. Suivez chaque étape de cette aventure technique sur le site du CLUG et sur les réseaux sociaux.
Apogee-D
Ellipse-D est un système de navigation inertielle intégrant une double antenne et une double fréquence RTK GNSS compatible avec notre logiciel de post-traitement Qinertia.
Conçu pour les applications robotiques et géospatiales, il peut fusionner l'entrée Odomètre avec Pulse ou CAN OBDII pour améliorer la précision de la navigation.
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Qu'est-ce que le GNSS par rapport au GPS ?
GNSS signifie Global Navigation Satellite System (système mondial de navigation par satellite) et GPS Global Positioning System (système mondial de positionnement). Ces termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils renvoient à des concepts différents au sein des systèmes de navigation par satellite.
Le GNSS est un terme générique qui désigne tous les systèmes de navigation par satellite, tandis que le GPS se réfère spécifiquement au système américain. Il comprend plusieurs systèmes qui offrent une couverture mondiale plus complète, alors que le GPS n'est qu'un de ces systèmes.
Le GNSS permet d'améliorer la précision et la fiabilité en intégrant les données de plusieurs systèmes, alors que le GPS seul peut avoir des limites en fonction de la disponibilité des satellites et des conditions environnementales.
Le GNSS représente la catégorie plus large des systèmes de navigation par satellite, y compris le GPS et d'autres systèmes, tandis que le GPS est un GNSS spécifique développé par les États-Unis.
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement GNSS, ou PPK, est une approche dans laquelle les mesures brutes des données GNSS enregistrées sur un récepteur GNSS sont traitées après l'activité d'acquisition des données. Elles peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS pour fournir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour ce récepteur GNSS, même dans les environnements les plus difficiles.
Ces autres sources peuvent être des stations de base GNSS locales situées sur le site du projet d'acquisition de données ou à proximité, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des agences gouvernementales et/ou des fournisseurs de réseaux CORS commerciaux.
Un logiciel de post-traitement cinématique (PPK) peut utiliser des informations librement disponibles sur l'orbite et l'horloge des satellites GNSS, afin d'améliorer encore la précision. Le PPK permet de déterminer avec précision l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un cadre de référence de coordonnées globales absolues, qui est utilisé pour déterminer l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un cadre de référence de coordonnées globales absolues, qui est utilisé.
Le logiciel PPK peut également prendre en charge des transformations complexes entre différents cadres de référence de coordonnées dans le cadre de projets d'ingénierie.
En d'autres termes, il donne accès aux corrections, améliore la précision du projet et peut même réparer les pertes de données ou les erreurs pendant l'enquête ou l'installation après la mission.
Quelle est la différence entre IMU et INS?
La différence entre une unité de mesure inertielle (IMU) et un système de navigation inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et leur complexité.
Une unité de mesure inertielle ( IMU ) fournit des données brutes sur l'accélération linéaire et la vitesse angulaire du véhicule, mesurées par des accéléromètres et des gyroscopes. Elle fournit des informations sur le roulis, tangage, le lacet et le mouvement, mais ne calcule pas la position ou les données de navigation. Le site IMU est spécialement conçu pour relayer les données essentielles sur le mouvement et l'orientation en vue d'un traitement externe permettant de déterminer la position ou la vitesse.
D'autre part, un système de navigation inertielle ( INS ) combine les données de IMU avec des algorithmes avancés pour calculer la position, la vitesse et l'orientation d'un véhicule au fil du temps. Il incorpore des algorithmes de navigation tels que le filtrage de Kalman pour la fusion et l'intégration des capteurs. Un système INS fournit des données de navigation en temps réel, y compris la position, la vitesse et l'orientation, sans dépendre de systèmes de positionnement externes tels que le GNSS.
Ce système de navigation est généralement utilisé dans des applications qui nécessitent des solutions de navigation complètes, en particulier dans des environnements dépourvus de GNSS, tels que les drones militaires, les navires et les sous-marins.
Quelle est la différence entre RTK et PPK ?
La cinématique en temps réel (RTK) est une technique de positionnement dans laquelle les corrections GNSS sont transmises en temps quasi réel, généralement à l'aide d'un flux de correction au format RTCM. Cependant, il peut être difficile de garantir les corrections GNSS, en particulier leur exhaustivité, leur disponibilité, leur couverture et leur compatibilité.
Le principal avantage du PPK par rapport au post-traitement RTK est que les activités de traitement des données peuvent être optimisées pendant le post-traitement, y compris le traitement en avant et en arrière, alors que dans le traitement en temps réel, toute interruption ou incompatibilité dans les corrections et leur transmission entraînera un positionnement de moindre précision.
Le premier avantage du post-traitement GNSS (PPK) par rapport au temps réel (RTK) est que le système utilisé sur le terrain n'a pas besoin d'une liaison de données/radio pour transmettre les corrections RTCM provenant du CORS au système INS/GNSS.
La principale limite à l'adoption du post-traitement est l'obligation pour l'application finale d'agir sur l'environnement. En revanche, si votre application peut supporter le temps de traitement supplémentaire nécessaire à la production d'une trajectoire optimisée, elle améliorera considérablement la qualité des données pour tous vos produits.
