Positionnement précis des trains pour des systèmes de contrôle améliorés

L'industrie ferroviaire connaît des avancées technologiques importantes, menant à des systèmes de transport ferroviaire plus efficaces et fiables dans le monde entier. Parmi ces innovations, les solutions précises de positionnement des tramways et des trains sont devenues essentielles pour le fonctionnement sans faille des systèmes ferroviaires modernes.

Les solutions de positionnement et de navigation proposées chez SBG Systems sont bien adaptées pour répondre aux besoins des prochains défis ferroviaires dans la mise en œuvre du Positive Train Control (PTC) aux États-Unis et les développements en cours du projet ETCS en Europe.

En tant que leader dans les systèmes de mouvement, de navigation et de contrôle haute performance, nous avons développé des solutions de pointe pour le positionnement des trains avec la capacité de fonctionner dans des environnements où le GNSS est inaccessible. La robustesse de nos solutions inertielles transforme le transport ferroviaire en améliorant la précision et l'efficacité.

Des sources de positionnement précises des trains sont cruciales pour une variété d'opérations. De la maintenance et de la surveillance des voies aux futurs trains autonomes. De plus, elles augmentent la fiabilité du système, ce qui est essentiel pour les systèmes de signalisation comme l'ETCS (European Train Control System). Les trains doivent naviguer efficacement sur des réseaux ferroviaires complexes, souvent dans des environnements où les signaux GNSS traditionnels ne sont pas fiables ou complètement indisponibles, tels que les tunnels, les zones urbaines ou les régions montagneuses. Pour compenser les erreurs GNSS, la fusion des données du capteur IMU et de l'odométrie permet au système de maintenir un positionnement précis pendant ces interruptions en utilisant les données inertielles.

Accueil Véhicules Positionnement des tramways et des trains

Le besoin d'un positionnement précis des trains

Les systèmes ferroviaires sont confrontés à des conditions météorologiques extrêmes, à des vibrations et à des interférences électromagnétiques. Ces facteurs réduisent la précision des odomètres et des tachymètres. Les tachymètres génèrent des points kilométriques, mais le glissement des rails, l'usure des roues et la dérive de l'étalonnage introduisent fréquemment des erreurs importantes.

Les trains modernes nécessitent des mises à jour de positionnement extrêmement rapides et précises pour assurer un fonctionnement sûr et sans heurts. Les systèmes GNSS traditionnels peuvent parfois ne pas suivre les changements rapides de position et de vitesse à haute vitesse.

Nos produits de positionnement et de localisation offrent une alternative fiable aux systèmes uniquement GNSS, assurant une solution de positionnement continue et précise dans les zones où le GNSS est impossible. En intégrant les données des accéléromètres, des gyroscopes et d'autres capteurs comme les odomètres, ces systèmes fournissent des informations précises et en temps réel sur la position et la vitesse du train, ce qui les rend indispensables pour les opérations ferroviaires modernes.

Découvrez nos solutions
Positionnement des trains

Amélioration de l'efficacité du transport léger sur rail et de l'information aux passagers

Les systèmes modernes d'information aux passagers dépendent d'une localisation précise et continue des véhicules. Dans les villes denses, le GNSS seul est insuffisant : les tunnels, les tranchées, la couverture arborée, les dépôts et les rues en “canyon urbain” provoquent des pertes de signal et des trajets multiples. Nos centrales inertielles résolvent ce problème—en assurant une continuité fiable au niveau de la voie/du rail sans déployer de balises le long des rails. Par rapport aux solutions GNSS uniquement, l'INS offre des avantages évidents pour l'exploitation des tramways, car il assure un positionnement sans interruption, en maintenant une localisation précise même dans les tunnels, les passages souterrains ou les stations avec des auvents. Ainsi, les écrans d'information des passagers ne “sautent” jamais, assurant une continuité fiable sans déployer de balises le long des rails.

L'intégration de l'INS offre une robustesse aux trajets multiples : en pondérant les données inertielles et odométriques, elle peut rejeter les corrections satellites erronées et empêcher les sauts de carte soudains dans les rues urbaines étroites et difficiles en matière de signal, tandis que la correspondance cartographique contraint la trajectoire à la géométrie du rail, supprimant efficacement la dérive.

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Systèmes de suivi des tramways

Les systèmes de positionnement des trains sont essentiels au bon déroulement des opérations

Des données de positionnement précises sont essentielles pour surveiller l'état des voies ferrées et effectuer la maintenance. Nos solutions aident les opérateurs ferroviaires à suivre l'emplacement exact des anomalies de la caténaire (lignes aériennes) ou de l'usure des voies. Elles permettent des opérations de maintenance plus rapides et plus efficaces. Elles réduisent également le risque d'incidents liés à l'état des voies. Les tunnels sont l'un des environnements les plus difficiles pour les systèmes de positionnement ferroviaire en raison de l'absence totale de signaux GNSS. Nos solutions de positionnement fournissent des données de positionnement fiables dans les tunnels, permettant aux trains de naviguer dans ces zones de manière sûre et efficace sans avoir besoin de signaux externes.

Positionnement constant positionnement précis dans les tunnels, les passages souterrains et les canyons urbains
Coûts maîtrisés Réduit les coûts d'infrastructure en éliminant le besoin de balises en bordure de voie.
Service d'information fiable Compense les pannes GNSS, assurant des services d'information aux passagers ininterrompus
ETA amélioré Amélioration des prévisions de l'heure d'arrivée estimée grâce à une continuité des données de localisation plus fluide et sans dérive

Solutions pour les systèmes de positionnement des tramways et des trains

Nos solutions de positionnement des trains garantissent des données de localisation précises et en temps réel pour les systèmes de contrôle des trains, ce qui améliore l'efficacité opérationnelle. Grâce à la technologie GNSS et inertielle avancée, nos systèmes garantissent une navigation sans faille, même dans les tunnels et les environnements où le GNSS est inaccessible.

Découvrez comment nos solutions de positionnement peuvent améliorer vos opérations ferroviaires !

Ekinox Micro INS Mini Unité Droite

Ekinox Micro

Ekinox Micro est un INS compact et haute performance avec GNSS bi-antenne, offrant une précision et une fiabilité inégalées dans les applications critiques.
INS GNSS interne simple/double antenne 0,015 ° Roulis et Tangage 0,05 ° Cap
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Ekinox Micro
Ellipse N INS Mini Unité Droite

Ellipse-N

Ellipse-N est un GNSS compact haute performance à antenne unique offrant un positionnement précis au centimètre près et une navigation robuste.
INS GNSS RTK mono-antenne 0,05 ° Roulis & Tangage Cap 0,2 °
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Ellipse-N
Navsight Land Air Apogee Grade INS GNSS Frontal

Navsight Land-Air

Navsight Land-Air est une solution de mouvement et de navigation conçue pour faciliter la collecte de données mobiles des géomètres.
INS GNSS embarqué Exécute des algorithmes de navigation exclusifs 0,02 ° Roll & Pitch (RTK)
Découvrir
Navsight Land-Air

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Découvrez comment nos solutions de positionnement de train, résilientes et robustes, peuvent améliorer le contrôle des trains et l'information des passagers.

Nos cas d'usage

SBG Systems soutient le développement et la validation des systèmes de suivi ferroviaire et des systèmes de positionnement des trains avec des solutions de navigation inertielle de haute précision.
Découvrez comment nos clients ont intégré notre technologie pour améliorer les performances et l'innovation dans les applications ferroviaires.

SNCF

GNSS/INS utilisé pour les tests de localisation des trains

Localisation des trains

Projet CLUG de localisation de train
Cordel

Maintenance ferroviaire avec Quanta Plus et Qinertia

Cartographie LiDAR

Nuage de points LiDAR avec enveloppe cinématique modélisée pour la maintenance ferroviaire
HyperXite

Hyperloop Challenge – Position, vitesse et accélération avec INS

Positionnement ferroviaire

Exemple de capsule Hyperloop
SUNCAR

Précis et sûr : système d'assistance modulaire pour excavatrices alimenté par Ellipse

Excavatrice industrielle

Système d'assistance pour excavatrices SUNCAR avec Ellipse

Conduite autonome supportée par une cartographie de précision à grande échelle avec Apogee

Cartographie mobile

Zephir

L'INS Ellipse contribue à battre un record du monde

Véhicules

Ellipse-D a donné au voilier la précision et la confiance nécessaires pour contrôler l'incontrôlable.
Voir tous les cas d'utilisation

Ils parlent de nous

Découvrez comment nos clients et les leaders de l'industrie reconnaissent SBG Systems comme un pionnier dans les solutions inertielles pour les applications de véhicules autonomes et les systèmes de positionnement ferroviaire. Notre technologie innovante combine des capteurs inertiels haute performance et des capacités GNSS, établissant ainsi la norme en matière de précision et de fiabilité dans les environnements de conduite complexes.

Université de Waterloo
« L'Ellipse-D de SBG Systems était facile à utiliser, très précise et stable, avec un faible encombrement, autant d'éléments essentiels au développement de notre WATonoTruck. »
Amir K, professeur et directeur
Fraunhofer IOSB
“Les robots autonomes à grande échelle révolutionneront le secteur de la construction dans un avenir proche.”
ITER Systems
« Nous recherchions un système de navigation inertielle compact, précis et économique. L'INS de SBG Systems était la solution idéale. »
David M, PDG

Découvrez d'autres applications pour véhicules autonomes

Les solutions de navigation inertielle de SBG Systems prennent en charge de nombreuses applications de véhicules autonomes au-delà des voitures particulières traditionnelles. Nos capteurs permettent un positionnement, une orientation et des données de mouvement précis pour les véhicules terrestres sans pilote et les robots de livraison. Ils desservent également les navettes autonomes et les machines industrielles avec des performances en temps réel. Même dans les environnements où le GNSS est inaccessible, notre technologie assure une navigation et un contrôle fiables.


Vous avez des questions ?

Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquentes concernant l'application des systèmes ferroviaires que nous mettons en avant.

L'INS accepte-t-il les entrées de capteurs d'aide externes ?

Les systèmes de navigation inertielle de notre société acceptent les entrées de capteurs d'aide externes, tels que les capteurs de données aériennes, les magnétomètres, les odomètres, le DVL et autres.

Cette intégration rend l'INS très polyvalent et fiable, en particulier dans les environnements où le GNSS est inaccessible.

Ces capteurs externes améliorent les performances globales et la précision de l'INS en fournissant des données complémentaires.

Qu'est-ce qu'un gyroscope ?

Un gyroscope est un capteur qui mesure la vitesse angulaire (le taux de rotation d'un objet autour d'un ou plusieurs axes) et constitue l'un des piliers des systèmes de navigation inertielle. Son objectif principal est de fournir des informations précises et en temps réel sur le mouvement de rotation afin qu'un INS ou une IMU puisse déterminer comment l'orientation d'un objet évolue au fil du temps.

Les gyroscopes modernes utilisés en navigation, notamment dans l'aérospatiale, la défense, le secteur maritime et la robotique, sont généralement des MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) ou des technologies optiques telles que les FOG (Fiber Optic Gyroscopes) et les RLG (Ring Laser Gyroscopes). Bien que leurs principes physiques diffèrent, ils exploitent tous le même concept fondamental : lorsqu'un système tourne, le capteur détecte l'effet inertiel résultant et le convertit en un signal électrique.

Dans un gyroscope MEMS, de minuscules structures vibrantes (souvent des masses de silicium entraînées à des fréquences de résonance spécifiques) subissent des forces de Coriolis lorsque l'appareil tourne. Ces forces provoquent des changements mesurables dans les modèles de vibration, qui sont traduits en informations sur la vitesse angulaire. Dans les gyroscopes optiques, la lumière se déplaçant dans des directions opposées le long d'une boucle fermée subit des déphasages lorsque le système tourne ; cet effet Sagnac permet des mesures de rotation extrêmement précises et stables à la dérive sans aucune pièce mobile.

Les gyroscopes fournissent des données cruciales aux algorithmes d'un système de navigation inertielle, permettant au système de calculer l'attitude (roulis, tangage et lacet). Combinés à des accéléromètres, ils forment une IMU, qui offre une capacité complète de détection de mouvement. Les gyroscopes de haute qualité réduisent la dérive, améliorent la stabilité et permettent au système de navigation de fonctionner de manière fiable, même dans les environnements où le GPS est inaccessible. Dans des applications telles que le guidage de drones, les munitions rôdeuses, le contrôle des AUV, la compensation de pilonnement maritime ou la navigation de véhicules autonomes, la précision du gyroscope a un impact direct sur la capacité du système à maintenir une trajectoire précise et stable.

Qu'est-ce qu'une IMU ?

Une centrale de mesure inertielle (IMU) est un module de capteur compact qui mesure le mouvement et l'orientation d'une plateforme en capturant ses accélérations linéaires et ses vitesses de rotation angulaires. À la base, une IMU intègre trois accéléromètres et trois gyroscopes disposés le long d'axes orthogonaux pour fournir six degrés de mesure.

Les accéléromètres détectent la façon dont la plateforme accélère dans l'espace, tandis que les gyroscopes suivent la façon dont elle tourne. En traitant ces mesures ensemble, une IMU fournit des informations précises sur les changements de vitesse, d'attitude et de cap sans s'appuyer sur des signaux externes. Cela rend les IMU essentielles pour la navigation dans les environnements où le GPS est indisponible, peu fiable ou intentionnellement bloqué. Leurs performances dépendent fortement de la qualité du capteur, de l'étalonnage et de la qualité du contrôle des erreurs, telles que les biais, le bruit, les facteurs d'échelle et les défauts d'alignement.

Les IMU de haute qualité comprennent un étalonnage avancé, une compensation thermique, un filtrage des vibrations et des mécanismes de stabilité du biais pour garantir que les erreurs ne s'accumulent pas rapidement au fil du temps. En raison de ces caractéristiques, les IMU sont utilisées dans un large éventail d'applications, des UAV, des munitions rôdeuses et des véhicules autonomes aux AUV, à la robotique et aux systèmes de stabilisation industriels, fournissant une connaissance robuste et continue du mouvement et de l'orientation, même dans les conditions opérationnelles les plus difficiles.