INS wybrany do projektu lokalizacji pociągów z certyfikatem (CLUG)
SBG INS/GNSS wybrane do projektu certyfikowanej lokalizacji pociągów (CLUG) prowadzonego przez główne europejskie firmy kolejowe.
“SBG Systems dostarcza doskonałe czujniki inercyjne. Ważne było dla nas, aby współpracować z niezawodnym, lokalnym dostawcą.” | Valentin B. – Kierownik Projektu Lokalizacji Pociągów w SNCF
Wraz z cyfryzacją usług transportowych, lokalizacja pociągu w czasie rzeczywistym stała się coraz ważniejsza dla europejskiego sektora kolejowego i europejskich podróżnych.
Obecnie pozycja pociągu do celów sygnalizacyjnych opiera się na urządzeniach torowych, takich jak obwody torowe lub liczniki osi, które są montowane w określonych odstępach wzdłuż toru kolejowego. Wykorzystanie GNSS może okazać się przełomem dla europejskiej sieci kolejowej.
Czym jest Projekt CLUG?
Projekt CLUG oznacza “Certyfikowalna Jednostka Lokalizacyjna z GNSS”.
Jest to 2-letni projekt (rozpoczęty w styczniu 2020 r.), skupiający duże i kompletne konsorcjum różnych partnerów, w skład którego wchodzą firmy kolejowe (SNCF, DB NETZ i SBB), branże sygnalizacji kolejowej (CAF i Siemens), specjaliści od nawigacji (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), instytut badawczy (ENAC) i ekspert ds. certyfikacji (Navcert).
Łączy GNSS z innymi czujnikami, takimi jak IMU i licznik kilometrów, aby zapewnić ciągłą, dokładną lokalizację pociągu. Ponadto lokalizacja ta mogłaby bezproblemowo zintegrować się z przyszłym Europejskim Systemem Zarządzania Ruchem Kolejowym (ERTMS).
Finansowany przez UE projekt CLUG oceni stworzenie bezpiecznej jednostki lokalizacyjnej na pokładzie, o następujących 4 cechach:
– Bezpieczna, pokładowa, wieloczujnikowa jednostka lokalizacyjna składająca się z rdzenia nawigacyjnego (IMU, tachometr itp.) odniesionego do GNSS, mapy torów i minimalnej liczby punktów odniesienia;
– Pokładowy system ciągłej lokalizacji, który zapewnia lokalizację, prędkość i inną dynamikę pociągu;
– Operacyjny i interoperacyjny w całej europejskiej sieci kolejowej;
– Będzie kompatybilny z obecnym ERTMS TSI lub z jego przyszłymi wersjami.
Dlaczego może to być przełom dla europejskiej sieci kolejowej?
Umożliwiając znaczną redukcję urządzeń torowych – co oznacza również mniej delikatne i podatne na uszkodzenia urządzenia – oraz poprawiając wydajność lokalizacji, projekt CLUG może okazać się przełomem dla europejskiej sieci kolejowej.
Ostatecznie projekt ten jest kluczową technologią umożliwiającą przyszłościowy rozwój cyfryzacji i automatyzacji pociągów.
Wydajność, punktualność i bezpieczeństwo: ta przyszła technologia kolejowa odpowie na zwiększone potrzeby mobilności wszystkich europejskich podróżnych i zaoferuje im lepsze doświadczenia klientów.
Certyfikowany projekt lokalizacji pociągu (CLUG) prowadzony przez główne europejskie przedsiębiorstwa kolejowe
Dwa różne inercyjne systemy nawigacyjne wspierają eksperymenty projektu CLUG. Ponadto SNCF doceniło współpracę z zaufanym lokalnym dostawcą, takim jak SBG Systems.
Po pierwsze, Apogee-D oferuje kompleksowy INS z trójczęstotliwościowym odbiornikiem GNSS. Zapewnia wysoką dokładność orientacji (0,008°), prawdziwy kurs (0,015°) i pozycję.
Po drugie, Ekinox-E działa jako INS wspomagany zewnętrznie. Ponadto użytkownicy mogą podłączyć go do dowolnego zewnętrznego odbiornika GNSS. Zapewnia orientację do 0,02° w czasie rzeczywistym. Dodatkowo współpracuje z odbiornikiem GNSS w celu uzyskania prawdziwego kursu (0,05°) i ciągłej pozycji podczas przerw w dostawie sygnału GNSS.
Zespół CLUG podłącza również licznik przebiegu do obu INS, aby uzyskać większą dokładność, szczególnie w długich tunelach. Co więcej, wykorzystują surowe dane INS w celu poprawy wydajności.
Ostatecznie Airbus Defense and Space zaprojektowała algorytm lokalizacji. Wykorzystują inercyjne dane Apogee i GNSS, po przetworzeniu, jako odniesienie do testowania.
Podobnie jak wszystkie inercyjne czujniki SBG, Apogee-D i Ekinox-E korzystają z rozbudowanego procesu testowania, selekcji i kalibracji.
Każdy czujnik jest indywidualnie kalibrowany w zakresie od -40°C do 85°C i jest dostarczany z raportem kalibracji. Czujniki są testowane i dostarczane są tylko te, które spełniają specyfikacje. Proces ten zapewnia najwyższy poziom niezawodności.
INS firmy SBG Systems wykorzystywany w lokalizacji pociągów
Systemy Apogee i Ekinox INS dostarczają dane w czasie rzeczywistym, pochodzące z fuzji czujników, oraz umożliwiają post-processing dzięki zintegrowanemu datalogger. Ponadto, autorskie oprogramowanie PPK firmy SBG, Qinertia, upraszcza post-processing. Qinertia zawiera unikalną funkcję VBS do automatycznej integracji korekt.
Co więcej, VBS przekształca mapowanie korytarzy setek kilometrów linii kolejowych w płynną operację. Oczekuje się, że ostateczne wyniki tego eksperymentu zostaną opublikowane w grudniu 2021 roku.
Na koniec, śledź każdy etap tej technicznej podróży na stronie internetowej CLUG i w mediach społecznościowych.
Apogee-D
Ellipse-D to inercjalny system nawigacyjny integrujący podwójną antenę i dwuczęstotliwościowy RTK GNSS. Nasz INS jest kompatybilny z naszym oprogramowaniem do post-processingu Qinertia.
Zaprojektowana z myślą o robotyce i zastosowaniach geoprzestrzennych, może łączyć dane z licznika impulsów (Odometer input with Pulse) lub CAN OBDII, aby zwiększyć dokładność nawigacji bezwładnościowej.
Zapytaj o wycenę Apogee-D
Masz pytania?
Witamy w naszej sekcji FAQ! Znajdziesz tutaj odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące prezentowanych przez nas aplikacji. Jeśli nie znajdziesz tego, czego szukasz, skontaktuj się z nami bezpośrednio!
Co to jest GNSS a GPS?
GNSS oznacza Globalny System Nawigacji Satelitarnej, a GPS Globalny System Pozycjonowania. Terminy te są często używane zamiennie, ale odnoszą się do różnych koncepcji w ramach satelitarnych systemów nawigacyjnych.
GNSS to zbiorcze określenie wszystkich satelitarnych systemów nawigacyjnych, natomiast GPS odnosi się konkretnie do systemu amerykańskiego. Obejmuje wiele systemów, które zapewniają bardziej kompleksowy zasięg globalny, podczas gdy GPS jest tylko jednym z tych systemów.
Dzięki integracji danych z wielu systemów uzyskujesz lepszą dokładność i niezawodność dzięki GNSS, podczas gdy sam GPS może mieć ograniczenia w zależności od dostępności satelitów i warunków środowiskowych.
Co to jest post-processing GNSS?
Post-processing GNSS, czyli PPK, to podejście, w którym surowe pomiary danych GNSS rejestrowane na odbiorniku GNSS są przetwarzane po zakończeniu akwizycji danych. Można je łączyć z innymi źródłami pomiarów GNSS, aby zapewnić najbardziej kompletną i dokładną trajektorię kinematyczną dla danego odbiornika GNSS, nawet w najtrudniejszych warunkach.
Tymi innymi źródłami mogą być lokalne stacje bazowe GNSS znajdujące się w miejscu lub w pobliżu projektu akwizycji danych, lub istniejące stacje referencyjne działające w sposób ciągły (CORS), oferowane zazwyczaj przez agencje rządowe i/lub komercyjnych dostawców sieci CORS.
Oprogramowanie Post-Processing Kinematic (PPK) może wykorzystywać swobodnie dostępne informacje o orbitach i zegarach satelitów GNSS, aby pomóc w dalszej poprawie dokładności. PPK umożliwia precyzyjne określenie lokalizacji lokalnej stacji bazowej GNSS w ramach absolutnego globalnego układu odniesienia współrzędnych, który jest wykorzystywany.
Oprogramowanie PPK może również obsługiwać złożone transformacje między różnymi układami odniesienia współrzędnych w celu wsparcia projektów inżynieryjnych.
Innymi słowy, zapewnia dostęp do poprawek, zwiększa dokładność projektu, a nawet może naprawić utratę danych lub błędy podczas badania lub instalacji po zakończeniu misji.
Jaka jest różnica między IMU a INS?
Różnica między modułem pomiarów inercyjnych (IMU) a inercyjnym systemem nawigacyjnym (INS) polega na ich funkcjonalności i złożoności.
IMU (moduł pomiarów inercyjnych) dostarcza surowe dane dotyczące przyspieszenia liniowego i prędkości kątowej pojazdu, mierzone przez akcelerometry i żyroskopy. Dostarcza informacji o przechyleniu, pochyleniu, odchyleniu i ruchu, ale nie oblicza pozycji ani danych nawigacyjnych. IMU jest specjalnie zaprojektowana do przekazywania podstawowych danych o ruchu i orientacji do zewnętrznego przetwarzania w celu określenia pozycji lub prędkości.
Z drugiej strony, INS (inercyjny system nawigacyjny) łączy dane z IMU z zaawansowanymi algorytmami w celu obliczenia pozycji, prędkości i orientacji pojazdu w czasie. Wykorzystuje algorytmy nawigacyjne, takie jak filtr Kalmana, do fuzji i integracji danych z czujników. INS dostarcza dane nawigacyjne w czasie rzeczywistym, w tym pozycję, prędkość i orientację, bez polegania na zewnętrznych systemach pozycjonowania, takich jak GNSS.
Ten system nawigacyjny jest zazwyczaj wykorzystywany w aplikacjach wymagających kompleksowych rozwiązań nawigacyjnych, szczególnie w środowiskach, w których sygnał GNSS jest niedostępny, takich jak wojskowe UAV, statki i okręty podwodne.
Jaka jest różnica między RTK a PPK?
Real-Time Kinematic (RTK) to technika pozycjonowania, w której poprawki GNSS są przesyłane niemal w czasie rzeczywistym, zazwyczaj przy użyciu strumienia poprawek w formacie RTCM. Mogą jednak wystąpić trudności w zapewnieniu poprawek GNSS, w szczególności ich kompletności, dostępności, zasięgu i kompatybilności.
Główną zaletą PPK nad RTK post processing jest możliwość optymalizacji czynności przetwarzania danych podczas post-processingu, w tym przetwarzania w przód i w tył, podczas gdy w przetwarzaniu w czasie rzeczywistym każda przerwa lub niezgodność w poprawkach i ich transmisji prowadzi do niższego poziomu dokładności pozycjonowania.
Pierwszą kluczową zaletą post-processingu GNSS (PPK) w porównaniu z czasem rzeczywistym (RTK) jest to, że system używany w terenie nie musi mieć łącza danych/radia do przekazywania poprawek RTCM pochodzących z CORS do systemu INS/GNSS.
Głównym ograniczeniem we wdrażaniu post-processingu jest wymóg działania aplikacji końcowej w danym środowisku. Z drugiej strony, jeśli Twoja aplikacja może wytrzymać dodatkowy czas przetwarzania potrzebny do wygenerowania zoptymalizowanej trajektorii, znacznie poprawi to jakość danych dla wszystkich Twoich produktów.
