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RECHERCHE
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 bordure 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 - qui signifie " Certifiable Localization Unit with GNSS " - est un projet de 2 ans (à partir de janvier 2020) réunissant 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, avec les 4 caractéristiques suivantes :
- Unité de localisation multi-capteurs embarquée à sécurité intégrée, composée d'un noyau de navigation(IMU, tachymètre, etc.) référencé à l'aide du GNSS, d'une carte des trajectoires et d'un nombre minimal de points de référence ;
- Système de localisation continue embarqué qui fournit la position, la vitesse et d'autres données dynamiques du train ;
- Il sera opérationnel et interopérable sur l'ensemble du réseau ferroviaire européen ;
- Il sera compatible avec la STI ERTMS actuelle ou avec ses évolutions futures.
Pourquoi cela pourrait-il changer la donne pour le réseau ferroviaire européen ?
En permettant une réduction significative de l'équipement au sol - ce qui signifie également un équipement moins fragile et vulnérable - 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 et fiable", indique Valentin Barreau, responsable du projet de localisation des trains à la SNCF.
Tout d'abord, le 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 le 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 couplé ici à un récepteur GNSS pour une vraie cap (0,05°) et une position continue en cas de panne du GNSS. L'équipe de 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 l'INS ; Airbus Defense and Space a conçu l'algorithme utilisé pour générer la localisation du train, et utilise les données inertielles et GNSS post-traitées de Apogee comme référence pour la phase de test.
Comme tous les capteurs inertiels 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 à 85°C et est livré 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.
Apogee et Ekinox INS 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 de multiples sources de corrections accessibles au public dans la solution post-traitement. Ainsi, VBS transforme les opérations de cartographie de centaines de kilomètres de voies ferrées en une tâche transparente.
Les résultats de cette expérimentation sont attendus pour décembre 2021. Suivez toutes les étapes de cette aventure technique sur le site du CLUG et sur les réseaux sociaux(LinkedIn et Twitter).
Apogee-D
INS/GNSS tout-en-un
- 0,008° roulis & tangage (RTK)
- 0,015° basé sur le GNSS cap (ligne de base de 4m)
- 1 cm Position (RTK)
- Post-traitement avec le logiciel Qinertia PPK
- 5 cm en temps réel pilonnement, 2 cm en différé pilonnement