Точне позиціонування поїзда для вдосконалених систем управління

Залізнична галузь стрімко розвивається з технологічної точки зору, що призводить до створення більш ефективних та надійних систем залізничних перевезень по всьому світу. Серед цих інновацій точні рішення для позиціювання трамваїв і поїздів стали критично важливими для безперебійної роботи сучасних залізничних систем.

Рішення для позиціювання та навігації, що пропонуються SBG Systems, ідеально підходять для задоволення потреб наступних викликів на залізниці під час впровадження систем позитивного контролю поїздів (PTC) у США та поточного розвитку проєкту ETCS у Європі.

Будучи лідером у сфері високопродуктивних систем руху, навігації та керування, ми розробили передові рішення для позиціювання поїздів із можливістю роботи в умовах відсутності сигналу GNSS (GNSS-denied). Надійність наших інерціальних рішень трансформує залізничний транспорт, підвищуючи точність та ефективність.

Точні дані про позиціювання поїздів мають вирішальне значення для різноманітних операцій: від технічного обслуговування та моніторингу колій до майбутніх автономних поїздів. Крім того, вони підвищують надійність системи, що є суттєвим для таких систем сигналізації, як ETCS (Європейська система управління рухом поїздів). Поїзди повинні ефективно орієнтуватися у складних залізничних мережах, часто в умовах, де традиційні сигнали GNSS є ненадійними або повністю недоступними, наприклад, у тунелях, міських районах чи гірських регіонах. Для компенсації похибок GNSS злиття даних датчиків IMU та одометрії дозволяє системі підтримувати точне позиціювання під час таких перебоїв за допомогою інерціальних даних.

Головна Транспортні засоби Визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів

Необхідність точного визначення місцезнаходження поїзда

Залізничні системи стикаються з екстремальними погодними умовами, вібраціями та електромагнітними перешкодами. Ці фактори знижують точність одометрів та тахометрів. Тахометри генерують кілометрові позначки, але прослизання коліс, знос та дрейф калібрування часто спричиняють значні похибки.

Сучасні поїзди потребують надзвичайно швидких і точних оновлень координат для забезпечення плавної та безпечної експлуатації. Традиційні системи GNSS іноді не справляються з відстеженням швидких змін положення та швидкості на високих швидкостях.

Наші продукти для позиціювання та визначення координат пропонують надійна альтернатива системам, що базуються виключно на GNSS, гарантуючи безперервне та точне рішення для позиціювання в зонах, де сигнали GNSS відсутні (denied). Завдяки інтеграції даних від акселерометрів, гіроскопів та інших датчиків, таких як одометри, ці системи надають точну інформацію про положення та швидкість поїзда в реальному часі, що робить їх незамінними для сучасних залізничних перевезень.

Ознайомтеся з нашими рішеннями
Визначення положення поїзда

Підвищення ефективності роботи легкої залізниці та покращення інформування пасажирів

Сучасні пасажирські інформаційні системи залежать від точного безперервного визначення місцеперебування транспортного засобу. У густонаселених містах системи GNSS поодинці стикаються з труднощами: тунелі, виїмки, крони дерев, депо та «урбанізовані каньйони» спричинюють втрату сигналу та багатопроменевість. Наші інерціальні датчики вирішують цю проблему, забезпечуючи надійну безперервність на рівні смуги та колії без встановлення маяків уздовж рейкового полотна. Порівняно з рішеннями виключно на базі GNSS, INS пропонують чіткі переваги для експлуатації трамваїв, оскільки вони гарантують безперервне позиціонування, зберігаючи точні координати навіть у тунелях, підземних переходах або на станціях із навісами. Завдяки цьому табло пасажирської інформації ніколи не «стрибають», забезпечуючи надійну безперервність без потреби встановлення маяків уздовж колій.

Інтеграція INS забезпечує стійкість до багатопроменевості: шляхом зважування інерціальних даних та одометрії вона може відкидати помилкові коригування супутників і запобігати різким стрибкам на карті у вузьких міських вулицях із проблемним сигналом, тоді як прив'язка до карти обмежує траєкторію геометрією рейки, ефективно придушуючи дрейф.

Розкажіть нам про свій проєкт
Системи відстеження трамваїв

Системи визначення місцезнаходження поїздів мають вирішальне значення для безперебійної роботи

Точні дані про позиціювання мають важливе значення для моніторингу стану залізничних колій та проведення технічного обслуговування. Наші рішення допомагають операторам залізниць відстежувати точне розташування аномалій контактної мережі (повітряних ліній) або зносу колій. Вони забезпечують швидше й ефективніше проведення технічного обслуговування. Вони також знижують ризик інцидентів, пов'язаних із технічним станом колій. Тунелі є одним із найскладніших середовищ для залізничних систем позиціювання через повну відсутність сигналів GNSS. Наші рішення для позиціювання надають надійні дані про місцеперебування в тунелях, дозволяючи поїздам безпечно та ефективно проходити ці ділянки без необхідності використання зовнішніх сигналів.

Постійне позиціонування точне позиціонування в тунелях, підземних переходах та міських каньйонах
Контрольовані витрати Знижує витрати на інфраструктуру завдяки відсутності необхідності встановлювати придорожні маяки.
Надійна інформаційна служба Компенсація збоїв GNSS, що забезпечує безперебійну роботу інформаційних сервісів для пасажирів
Удосконалений час прибуття (ETA) Покращені прогнози очікуваного часу прибуття завдяки більш плавній беззсувній безперервності даних про місцезнаходження

Рішення для систем визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів

Наші рішення для позиціонування поїздів забезпечують точні дані про місцеперебування в реальному часі для систем керування поїздами, підвищуючи операційну ефективність. Завдяки передовій технології GNSS та інерціальній технології наші системи гарантують безперебійну навігацію навіть у тунелях і середовищах, де заборонено GNSS.

Дізнайтеся, як наші рішення для позиціонування можуть покращити роботу вашої залізниці!

Мініатюрний блок Ekinox Micro INS праворуч

Ekinox Micro

Ekinox Micro — це компактна та високопродуктивна система INS з двоантенним GNSS, що забезпечує неперевершену точність і надійність у критично важливих місіях.
INS Внутрішня одинарна/подвійна антена GNSS 0,015° — крен і тангаж 0,05° Курс
Дізнайтеся
Ekinox Micro
Міні-пристрій INS Ellipse-N (праворуч)

Ellipse-N

Ellipse-N — це компактна високопродуктивна GNSS з однією антеною, що забезпечує точне позиціонування на сантиметровому рівні та надійну навігацію.
INS Одноантенний RTK GNSS 0,05° крен і тангаж 0,2° Курс
Дізнайтеся
Ellipse-N
Navsight Land Air Apogee Grade INS GNSS фронтально

Navsight для наземного та повітряного застосування

Navsight Land-Air — це рішення для визначення руху та навігації, розроблене для спрощення мобільного збору даних геодезистами.
INS Вбудована GNSS Використовує ексклюзивні алгоритми навігації 0,02° крену та тангажу (RTK)
Дізнайтеся
Navsight для наземного та повітряного застосування

Завантажити технічні характеристики продукції

Дізнайтеся, як наші надійні та стійкі рішення з визначення місцезнаходження поїздів можуть покращити управління рухом поїздів та інформування пасажирів.

Наші приклади застосування

SBG Systems підтримує розробку та валідацію систем відстеження залізничного транспорту та систем позиціювання поїздів за допомогою високоточних інерціальних навігаційних рішень.
Дізнайтеся, як наші клієнти інтегрували нашу технологію для підвищення продуктивності та інновацій у залізничних застосуваннях.

SNCF

GNSS/INS, що використовуються для тестування локалізації поїздів

Визначення місцезнаходження поїзда
Проект CLUG: локалізація поїзда
Кордель

Моніторинг залізничної інфраструктури з Quanta Plus та Qinertia

Картографування за допомогою LiDAR
Хмара точок, отримана за допомогою лідара, з змодельованою кінематичною оболонкою для технічного обслуговування залізниці
HyperXite

Hyperloop Challenge — Координати, швидкість і прискорення за допомогою INS

Визначення місцезнаходження залізниці
Приклад капсули Hyperloop
Деревостриб

Як компанія Treeswift модернізує польові операції комунальних підприємств

Мобільне картографування
Польовий технік комунальної служби, який використовує пристрій LiDAR Treeswift Swiftpack з технологією штучного інтелекту під час інспекції з управління рослинністю
TREALIS

Виявлення дефектів залізничних колій компанією TREALIS із використанням Apogee Navsight

Визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів
Інспекційний поїзд TREALIS проводить виявлення дефектів рейок на мережі французьких залізниць
GapEOD

Як GapEOD забезпечує безпечніші геофізичні дослідження за допомогою Ellipse

Визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів
Система GapEOD працює під контролем і знаходиться в дії
Переглянути всі варіанти застосування

Про нас говорять

Дізнайтеся, чому наші клієнти та лідери індустрії визнають SBG Systems піонером у сфері інерціальних рішень для автономних транспортних засобів та систем залізничного позиціювання. Наша інноваційна технологія поєднує в собі високопродуктивні інерціальні датчики та можливості GNSS, встановлюючи стандарти точності й надійності в складних умовах руху.

Логотип проекту «WarnowstromerAI» — автономний пором
WarnowstromerAI
«Ekinox Micro — це найкраще сенсорне обладнання для розвитку автономного судноплавства в міських умовах».
Команда WarnowstromerAI
Опитування щодо логотипу GapEOD
GapEOD
«Загалом рішення SBG дуже добре відповідає вимогам наших додатків. Воно забезпечує необхідну нам стабільність та точність ( heading ), а в повсякденній експлуатації надійно працює на всіх наших платформах».
Марі-Лііс Тілк, керівник проекту
Університет Ватерлоо
«Ellipse-D від SBG Systems виявився простим у використанні, дуже точним і стабільним, із невеликим формфактором — усе це було критично важливим для розробки нашої машини WATonoTruck».
Амір К., професор і директор

Дізнайтеся про інші сфери застосування автономних транспортних засобів

Інерціальні навігаційні рішення SBG Systems підтримують безліч застосувань автономних транспортних засобів поза межами традиційних легкових автомобілів. Наші датчики забезпечують точне позиціювання, орієнтацію та дані про рух для безпілотних наземних транспортних засобів і роботів-доставників. Вони також обслуговують автономні шатли та промислові машини з продуктивністю в реальному часі. Навіть в умовах відсутності сигналу GNSS (GNSS-denied) наша технологія гарантує надійну навігацію та керування.


У вас є питання?

Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо додатка для залізничних систем, який ми презентуємо.

Чи підтримує « INS » вхідні дані від зовнішніх допоміжних датчиків?

Інерціальні навігаційні системи від нашої компанії приймають вхідні дані від зовнішніх допоміжних датчиків, таких як датчики повітряних даних, магнітометри, одометри, DVL та інші.

Ця інтеграція робить INS надзвичайно універсальною та надійною, особливо в GNSS-denied умовах.

Ці зовнішні датчики підвищують загальну продуктивність та точність системи « INS », надаючи додаткові дані.

Що таке гіроскоп?

Гіроскоп — це датчик, який вимірює кутову швидкість — швидкість, з якою об'єкт обертається навколо однієї або кількох осей — і є одним із фундаментальних будівельних блоків інерціальних навігаційних систем. Його головна мета полягає в наданні точної інформації в реальному часі про обертовий рух, щоб INS або IMU могли визначити, як орієнтація об'єкта змінюється з часом.

Сучасні гіроскопи, що використовуються в навігації, особливо в аерокосмічній, оборонній, морській та робототехнічній галузях, зазвичай є МЕМС (мікроелектромеханічними системами) або оптичними технологіями, такими як FOG (волоконно-оптичні гіроскопи) та RLG (лазерні кільцеві гіроскопи). Хоча їхні фізичні принципи відрізняються, усі вони використовують одну й ту саму фундаментальну концепцію: коли система обертається, датчик виявляє результуючий інерціальний ефект і перетворює його на електричний сигнал.

У MEMS-гіроскопі крихітні вібруючі структури (часто кремнієві маси, що збуджуються на певних резонансних частотах) зазнають дії сил Коріоліса під час обертання пристрою. Ці сили спричиняють вимірні зміни в патернах вібрації, які перетворюються на інформацію про кутову швидкість. В оптичних гіроскопах світло, що рухається у протилежних напрямках замкнутим контуром, зазнає фазових зрушень під час обертання системи; цей ефект Саньяка забезпечує надзвичайно точні вимірювання обертання зі стабільним нулем без жодних рухомих деталей.

Гіроскопи подають важливі дані в алгоритми інерціальної навігаційної системи, дозволяючи системі обчислювати положення (roll, pitch та yaw). У поєднанні з акселерометрами вони утворюють IMU, що забезпечує всебічні можливості вимірювання руху. Високоякісні гіроскопи зменшують дрейф, підвищують стабільність і дозволяють навігаційній системі надійно працювати навіть у середовищах із забороненим або недоступним GPS. У таких застосуваннях, як наведення БПЛА, боєприпаси, що барражують, керування AUV, морська компенсація heave або навігація автономних транспортних засобів, точність гіроскопа безпосередньо впливає на здатність системи підтримувати точну та стабільну траєкторію.

Що таке IMU?

Інерціальний вимірювальний блок (IMU) — це компактний модуль датчиків, який вимірює рух та орієнтацію платформи шляхом фіксації її лінійних прискорень і кутових швидкостей обертання. За своєю суттю IMU об'єднує три акселерометри та три гіроскопи, розташовані вздовж ортогональних осей, щоб забезпечити шість ступенів вимірювання.

Акселерометри визначають, як платформа прискорюється в просторі, тоді як гіроскопи відстежують її обертання. Опрацьовуючи ці вимірювання разом, IMU надає точну інформацію про зміни швидкості, положення (attitude) та heading без покладання на будь-які зовнішні сигнали. Це робить IMU незамінними для навігації в середовищах, де GPS недоступний, ненадійний або навмисно denied. Їхня продуктивність сильно залежить від якості датчиків, калібрування та того, наскільки добре контролюються похибки, такі як зміщення (biases), шум, масштабні коефіцієнти та невідповідності осей.

Висококласні IMU містять розширене калібрування, температурну компенсацію, фільтрацію вібрацій та механізми стабілізації зміщення (bias stability), щоб гарантувати, що похибки не накопичуються швидко з часом. Завдяки цим характеристикам IMU використовуються в широкому спектрі застосувань — від БПЛА, боєприпасів, що баражують, і автономних транспортних засобів до AUV, робототехніки та промислових систем стабілізації, забезпечуючи надійне, безперервне усвідомлення руху та орієнтації навіть у найсуворіших умовах експлуатації.