INS selezionato per il progetto di localizzazione ferroviaria certificabile (CLUG)
INS/GNSS SBG selezionato per il progetto di localizzazione ferroviaria certificabile (CLUG) guidato dalle principali compagnie ferroviarie europee.
“SBG Systems fornisce sensori inerziali eccellenti. Per noi era importante lavorare con un fornitore affidabile e locale.” | Valentin B. – Project Manager Localizzazione Treni presso SNCF
Con la digitalizzazione dei servizi di trasporto, la localizzazione dei treni in tempo reale è diventata sempre più importante per il settore ferroviario europeo e per i viaggiatori europei.
Attualmente, la posizione del treno per la segnalazione si basa su apparecchiature a bordo binario come circuiti di binario o conta-assi, che sono dispositivi montati a intervalli specifici lungo il binario. L'utilizzo del GNSS potrebbe rivelarsi rivoluzionario per la rete ferroviaria europea.
Cos'è il progetto CLUG?
Il progetto CLUG significa “Certifiable Localization Unit with GNSS“.
È un progetto biennale (avviato a gennaio 2020) che riunisce un consorzio ampio e completo di diversi partner, comprendente compagnie ferroviarie (SNCF, DB NETZ e SBB), industrie di segnalamento ferroviario (CAF e Siemens), specialisti della navigazione (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), un istituto di ricerca (ENAC) e un esperto di certificazione (Navcert).
Combina il GNSS con altri sensori come IMU e odometro per fornire una localizzazione del treno continua e precisa. Inoltre, questa localizzazione potrebbe integrarsi senza soluzione di continuità nel futuro European Rail Traffic Management System (ERTMS).
Il progetto CLUG, finanziato dall'UE, valuterà la creazione di un'unità di localizzazione di bordo failsafe, con le 4 seguenti caratteristiche:
– Un'unità di localizzazione di bordo multi-sensore failsafe, costituita da un core di navigazione (IMU, tachimetro, ecc.) riferito utilizzando GNSS, mappa del tracciato e un numero minimo di punti di riferimento;
– Un sistema di localizzazione continua di bordo che fornisce posizione, velocità e altre dinamiche del treno;
– Operativo e interoperabile su tutta la rete ferroviaria europea;
– Sarà compatibile con l'attuale ERTMS TSI o con le sue future evoluzioni.
Perché potrebbe rappresentare una svolta per la rete ferroviaria europea?
Consentendo una significativa riduzione delle apparecchiature a bordo pista – il che significa anche apparecchiature meno fragili e vulnerabili – e migliorando le prestazioni di localizzazione, il progetto CLUG potrebbe rivelarsi un punto di svolta per la rete ferroviaria europea.
In definitiva, questo progetto è la tecnologia abilitante chiave per lo sviluppo a prova di futuro della digitalizzazione e dell'automazione dei treni.
Efficienza, puntualità e sicurezza: questa futura tecnologia ferroviaria risponderà alle crescenti esigenze di mobilità di tutti i viaggiatori europei e offrirà loro una migliore esperienza cliente.
Progetto di localizzazione ferroviaria certificabile (CLUG) guidato dalle principali compagnie ferroviarie europee
Due diversi sistemi di navigazione inerziale supportano le sperimentazioni del progetto CLUG. Inoltre, SNCF ha apprezzato la collaborazione con un fornitore locale affidabile come SBG Systems.
In primo luogo, l'Apogee-D offre un INS all-in-one con un ricevitore GNSS a tripla frequenza. Fornisce un'accuratezza elevata per assetto (0,008°), rotta vera (0,015°) e posizione.
In secondo luogo, l'Ekinox-E funge da INS con ausilio esterno. Inoltre, gli utenti possono collegarlo a qualsiasi ricevitore GNSS esterno di loro scelta. Fornisce un assetto fino a 0,02° in tempo reale. Inoltre, si accoppia con un ricevitore GNSS per la rotta vera (0,05°) e una posizione continua durante le interruzioni GNSS.
Il team CLUG collega anche un odometro a entrambi gli INS per una maggiore precisione, specialmente nelle gallerie lunghe. Inoltre, utilizzano i dati grezzi dell'INS per prestazioni migliorate.
Infine, Airbus Defense and Space ha progettato l'algoritmo di localizzazione. Utilizzano i dati inerziali Apogee e GNSS, post-elaborati, come riferimento per i test.
Come tutti i sensori inerziali SBG, Apogee-D ed Ekinox-E beneficiano di un esteso processo di test, selezione e calibrazione.
Ogni sensore è calibrato individualmente da -40°C a 85°C e viene spedito con il suo rapporto di calibrazione. I sensori vengono testati e solo quelli che soddisfano le specifiche vengono consegnati. Questo processo garantisce il massimo livello di affidabilità.
L'INS di SBG Systems utilizzato nella localizzazione dei treni
Gli INS Apogee ed Ekinox forniscono dati fusi in tempo reale e consentono la post-elaborazione con un data logger integrato. Inoltre, il software PPK interno di SBG, Qinertia, semplifica la post-elaborazione. Qinertia include una funzionalità VBS unica per l'integrazione automatica delle correzioni.
Inoltre, VBS trasforma la mappatura di corridoi di centinaia di chilometri di ferrovie in un'operazione senza interruzioni. I risultati finali di questa sperimentazione sono attesi per dicembre 2021.
Infine, segui ogni fase di questo percorso tecnico sul sito web e sui social network di CLUG.
Apogee-D
Ellipse-D è un sistema di navigazione inerziale che integra un GNSS RTK a doppia antenna e doppia frequenza. Il nostro INS è compatibile con il nostro software di Post-Elaborazione Qinertia.
Progettato per applicazioni robotiche e geospaziali, può fondere l'input dell'odometro con Pulse o CAN OBDII per una maggiore precisione di dead-reckoning.
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Ha delle domande?
Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più comuni sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate quello che state cercando, non esitate a contattarci direttamente!
Cos'è GNSS rispetto a GPS?
GNSS sta per Global Navigation Satellite System e GPS per Global Positioning System. Questi termini sono spesso usati in modo intercambiabile, ma si riferiscono a concetti diversi all'interno dei sistemi di navigazione satellitare.
GNSS è un termine collettivo per tutti i sistemi di navigazione satellitare, mentre il GPS si riferisce specificamente al sistema statunitense. Include diversi sistemi che forniscono una copertura globale più completa, mentre il GPS è solo uno di questi sistemi.
Si ottiene una maggiore accuratezza e affidabilità con GNSS, integrando i dati provenienti da più sistemi, mentre il solo GPS potrebbe avere delle limitazioni a seconda della disponibilità dei satelliti e delle condizioni ambientali.
Cos'è il post-processing GNSS?
Il post-processing GNSS, o PPK, è un approccio in cui le misurazioni dei dati GNSS grezzi registrate su un ricevitore GNSS vengono elaborate dopo l'attività di acquisizione dei dati. Possono essere combinate con altre fonti di misurazioni GNSS per fornire la traiettoria cinematica più completa e accurata per quel ricevitore GNSS, anche negli ambienti più difficili.
Queste altre fonti possono essere una stazione base GNSS locale presso o vicino al progetto di acquisizione dati, oppure stazioni di riferimento operative continue (CORS) esistenti, tipicamente offerte da agenzie governative e/o fornitori di reti CORS commerciali.
Un software Post-Processing Kinematic (PPK) può avvalersi delle informazioni sull'orbita e sull'orologio dei satelliti GNSS liberamente disponibili, per contribuire a migliorare ulteriormente la precisione. Il PPK consente la determinazione precisa della posizione di una stazione base GNSS locale in un datum di riferimento di coordinate globali assolute, che viene utilizzato.
Il software PPK può anche supportare trasformazioni complesse tra diversi sistemi di riferimento di coordinate a supporto di progetti di ingegneria.
In altre parole, consente di accedere alle correzioni, migliora l'accuratezza del progetto e può persino riparare perdite di dati o errori durante il rilievo o l'installazione dopo la missione.
Qual è la differenza tra IMU e INS?
La differenza tra un'Unità di Misura Inerziale (IMU) e un Sistema di Navigazione Inerziale (INS) risiede nella loro funzionalità e complessità.
Un'IMU (unità di misura inerziale) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e la velocità angolare del veicolo, misurate da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola dati di posizione o navigazione. L'IMU è specificamente progettata per trasmettere dati essenziali su movimento e orientamento per l'elaborazione esterna al fine di determinare posizione o velocità.
D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina i dati dell'IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento di un veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtro di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, inclusi posizione, velocità e orientamento, senza fare affidamento su sistemi di posizionamento esterni come il GNSS.
Questo sistema di navigazione è tipicamente utilizzato in applicazioni che richiedono soluzioni di navigazione complete, in particolare in ambienti privi di GNSS, come UAV militari, navi e sottomarini.
Qual è la differenza tra RTK e PPK?
Il Real-Time Kinematic (RTK) è una tecnica di posizionamento in cui le correzioni GNSS vengono trasmesse in tempo quasi reale, tipicamente utilizzando un flusso di correzione in formato RTCM. Tuttavia, possono esserci delle sfide nell'assicurare le correzioni GNSS, in particolare la loro completezza, disponibilità, copertura e compatibilità.
Il vantaggio principale del PPK rispetto al post-processing RTK è che le attività di elaborazione dei dati possono essere ottimizzate durante il post-processing, inclusa l'elaborazione in avanti e all'indietro, mentre nell'elaborazione in tempo reale, qualsiasi interruzione o incompatibilità nelle correzioni e nella loro trasmissione porterà a un posizionamento di minore accuratezza.
Un primo vantaggio chiave del post-processing GNSS (PPK) rispetto al tempo reale (RTK) è che il sistema utilizzato sul campo non necessita di un datalink/radio per alimentare le correzioni RTCM provenienti dal CORS nel sistema INS/GNSS.
La principale limitazione all'adozione del post-processing è il requisito che l'applicazione finale agisca sull'ambiente. D'altra parte, se la tua applicazione può sopportare il tempo di elaborazione aggiuntivo necessario per produrre una traiettoria ottimizzata, migliorerà notevolmente la qualità dei dati per tutti i tuoi deliverable.
