INS для участі в проекті сертифікованої локалізації поїздів (CLUG)
SBG INS/GNSS обрано для сертифікованого проєкту локалізації поїздів (CLUG), очолюваного провідними європейськими залізничними компаніями.
«SBG Systems надає чудові інерціальні датчики. Для нас було важливо працювати з надійним місцевим постачальником.» | Валентен Б. — Керівник проєкту локалізації поїздів у SNCF
У зв’язку з цифровізацією транспортних послуг визначення місцезнаходження поїздів у режимі реального часу набуває дедалі більшого значення для європейського залізничного сектору та європейських пасажирів.
Наразі визначення місцезнаходження поїзда для потреб сигналізації базується на приколійному обладнанні, такому як колійні ланцюги або лічильники осей, які встановлюються через певні проміжки вздовж залізничної колії. Використання GNSS стати справжнім проривом для європейської залізничної мережі.
Що таке проект CLUG?
Проєкт CLUG розшифровується як«Сертифікований модуль локалізації з GNSS».
Це дворічний проект (початок у січні 2020 року), який об’єднує великий і повний консорціум різних партнерів, що включає залізничні компанії (SNCF, DB NETZ та SBB), підприємства залізничної сигналізації (CAF та Siemens), фахівців з навігації (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), науково-дослідний інститут (ENAC) та експерта з сертифікації (Navcert).
Він поєднує GNSS іншими датчиками, такими як IMU одометр, для забезпечення безперервної та точної локалізації поїзда. Більше того, ця локалізація може бути безперешкодно інтегрована в майбутню Європейську систему управління залізничним рухом (ERTMS).
Фінансований ЄС проект CLUG оцінить створення відмовостійкого бортового блоку локалізації з наступними 4 характеристиками:
– Відмовостійкий бортовий мультисенсорний блок локалізації, що складається з навігаційного ядра (IMU, тахометр тощо), відкаліброваного за допомогою GNSS, карти колії та мінімальної кількості опорних точок;
– Бортова система безперервної локалізації, що надає інформацію про місцезнаходження, швидкість та інші динамічні параметри поїзда;
– Працездатна та сумісна з усією європейською залізничною мережею;
– Буде сумісна з чинною технічною специфікацією ERTMS або її майбутніми версіями.
Чому це може стати поворотним моментом для європейської залізничної мережі?
Завдяки можливості суттєво скоротити кількість приколійного обладнання — а отже, зменшити кількість крихкого та вразливого обладнання — та підвищити ефективність локалізації, проект CLUG може стати справжньою революцією для європейської залізничної мережі.
Зрештою, цей проект є ключовою технологією, що забезпечує перспективний розвиток цифровізації та автоматизації поїздів.
Ефективність, пунктуальність та безпека: ця технологія майбутнього задовольнить зростаючі потреби всіх європейських пасажирів у мобільності та забезпечить їм покращений сервіс.
Проект сертифікації локалізації поїздів (CLUG) під керівництвом провідних європейських залізничних компаній
Дві різні інерціальні навігаційні системи підтримують експерименти в межах проекту CLUG. Крім того, SNCF високо оцінила співпрацю з надійним місцевим постачальником, яким є SBG Systems.
По-перше, Apogee-D пропонує універсальну INS із тричастотним приймачом GNSS. Вона забезпечує високу точність визначення положення (0,008°), істинного heading (0,015°) та координат.
По-друге, Ekinox-E функціонує як INS із зовнішньою підтримкою. Крім того, користувачі можуть підключити її до будь-якого зовнішнього приймача GNSS на свій вибір. Вона забезпечує орієнтацію з точністю до 0,02° в реальному часі. Додатково вона працює в парі з GNSS-приймачем для отримання істинного heading (0,05°) та безперервних координат під час збоїв у роботі GNSS.
Команда CLUG також підключає одометр до обох INS для досягнення ще більшої точності, особливо в довгих тунелях. Крім того, вони використовують сирі дані (raw data) INS для покращення продуктивності.
Нарешті, компанія Airbus Defense and Space розробила алгоритм локалізації. Вони використовують дані інерціальної системи Apogee та GNSS після обробки (post-processed) як еталон для тестування.
Подібно до всіх інерціальних датчиків SBG, Apogee-D та Ekinox-E проходять ретельне тестування, перевірку та калібрування.
Кожен датчик індивідуально калібрується в діапазоні від -40°C до 85°C і постачається зі звітом про калібрування. Датчики проходять випробування, і лише ті з них, що відповідають специфікаціям, відправляються замовнику. Цей процес гарантує найвищий рівень надійності.
INS SBG Systems, INS для визначення місцезнаходження поїзда
Apogee Ekinox INS об’єднані дані в режимі реального часу та дозволяють здійснювати постобробку за допомогою вбудованого реєстратора даних. Крім того, власне програмне забезпечення SBG для PPK — Qinertia — спрощує постобробку. Qinertia включає унікальну функцію VBS для автоматичної інтеграції поправок.
Більше того, VBS перетворює картографування коридорів залізниць протяжністю у сотні кілометрів на безперебійний процес. Остаточні результати цього експерименту очікуються у грудні 2021 року.
Нарешті, стежте за кожним кроком цього технічного шляху на веб-сайті CLUG та в соціальних мережах.
Apogee-D
Ellipse-D — це інерціальна навігаційна система, що об'єднує подвійну антену та двочастотний RTK GNSS-приймач. Наша INS сумісна з нашим програмним забезпеченням для постобробки (post-processing) Qinertia.
Розроблена для робототехніки та геопросторових додатків, вона може об'єднувати дані одометра з сигналами Pulse або CAN OBDII для підвищення точності dead-reckoning.
Запитайте ціну на Apogee
У вас є питання?
Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо програм, які ми презентуємо. Якщо ви не знайдете потрібної інформації, звертайтеся до нас безпосередньо!
У чому різниця GNSS GPS?
GNSS «Глобальна навігаційна супутникова система», а GPS — «Глобальна система позиціонування». Ці терміни часто вживаються як синоніми, проте вони позначають різні поняття в рамках супутникових навігаційних систем.
GNSS загальний термін, що позначає всі супутникові навігаційні системи, тоді як GPS стосується саме американської системи. До GNSS входять численні системи, що забезпечують більш повне глобальне покриття, тоді як GPS є лише однією з цих систем.
Завдяки GNSS ви отримуєте вищу точність і надійність завдяки об’єднанню даних з декількох систем, тоді як використання лише GPS може мати певні обмеження, що залежать від наявності супутників та умов навколишнього середовища.
Що таке GNSS ?
GNSS GNSS GNSS , або PPK, — це метод, за якого необроблені вимірювальні GNSS , записані на GNSS , обробляються після збору даних. Їх можна поєднувати з даними з інших джерел GNSS , щоб отримати найбільш повну та точну кінематичну траєкторію для даного GNSS навіть у найскладніших умовах.
Цими іншими джерелами можуть бути місцеві GNSS станції GNSS , розташовані на території або поблизу об’єкта збору даних, або існуючі постійно діючі опорні станції (CORS), які зазвичай надаються державними органами та/або комерційними операторами мереж CORS.
Програмне забезпечення для кінематичної постобробки (PPK) може використовувати загальнодоступну інформацію про орбіти та годинники GNSS , що дозволяє ще більше підвищити точність. Технологія PPK дає змогу точно визначити місцезнаходження локальної GNSS станції GNSS в абсолютній системі координат, яка використовується.
Програмне забезпечення PPK також може виконувати складні перетворення між різними системами координат для потреб інженерних проектів.
Іншими словами, це дає можливість вносити виправлення, підвищує точність проекту і навіть дозволяє усунути втрати даних або помилки, що виникли під час зйомки або монтажу після завершення місії.
У чому полягає різниця між IMU INS?
Різниця між Інерціальним вимірювальним блоком (IMU) та інерціальною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та складності.
IMU (інерціальний вимірювальний блок) надає сирі дані про лінійне прискорення та кутову швидкість транспортного засобу, виміряні акселерометрами та гіроскопами. Він постачає інформацію про roll, pitch, кут рискання (yaw) та рух, але не обчислює дані про положення чи навігацію. IMU спеціально розроблений для передачі важливих даних про рух та орієнтацію для зовнішньої обробки з метою визначення положення або швидкості.
З іншого боку, INS (інерціальна навігаційна система) поєднує дані IMU з передовими алгоритмами для обчислення положення, швидкості та орієнтації транспортного засобу з часом. Вона включає навігаційні алгоритми, такі як фільтрація Калмана для злиття та інтеграції датчиків. INS надає навігаційні дані в реальному часі, включаючи положення, швидкість та орієнтацію, не покладаючись на зовнішні системи позиціонування, такі як GNSS.
Ця навігаційна система зазвичай використовується в додатках, що вимагають комплексних навігаційних рішень, особливо в середовищах із обмеженим доступом до GNSS (GNSS-denied), таких як військові БПЛА, кораблі та підводні човни.
У чому полягає різниця між RTK і PPK?
«Кінематичне позиціонування в режимі реального часу» (RTK) — це метод позиціонування, при якому GNSS передаються майже в режимі реального часу, зазвичай у вигляді потоку поправок у форматі RTCM. Однак можуть виникати труднощі із забезпеченням GNSS , зокрема щодо їх повноти, доступності, зони покриття та сумісності.
Головною перевагою PPK над пост-обробкою RTK є те, що під час пост-обробки можна оптимізувати процеси обробки даних, зокрема пряму та зворотну обробку, тоді як при обробці в режимі реального часу будь-яке переривання або несумісність поправок та їх передачі призведе до зниження точності позиціонування.
Першою ключовою перевагою GNSS (PPK) порівняно з обробкою в режимі реального часу (RTK) є те, що система, яка використовується в польових умовах, не потребує каналу передачі даних або радіозв’язку для передачі поправок RTCM, що надходять із мережі CORS, до GNSS .
Головним обмеженням для впровадження пост-обробки є необхідність того, щоб кінцева програма впливала на навколишнє середовище. З іншого боку, якщо ваша програма може витримати додатковий час обробки, необхідний для отримання оптимізованої траєкторії, це значно покращить якість даних для всіх ваших кінцевих результатів.
