Точне позиціонування поїзда для вдосконалених систем управління

Залізнична галузь стрімко розвивається завдяки технологічним досягненням, що робить залізничні перевезення в усьому світі ефективнішими та надійнішими. Серед цих інновацій рішення для точного позиціонування трамваїв і поїздів стали критично важливими для безперебійної роботи сучасних залізничних систем.

Рішення для позиціонування та навігації від SBG Systems ідеально підходять для вирішення майбутніх залізничних завдань, зокрема впровадження системи Positive Train Control (PTC) у США та поточного розвитку проєкту ETCS у Європі.

Як лідер у виробництві високопродуктивних систем керування рухом, навігації та контролю, ми розробили передові рішення для позиціонування поїздів із можливостю роботи в умовах GNSS-denied середовищ. Надійність наших інерціальних рішень трансформує залізничний транспорт, підвищуючи точність та ефективність.

Точні дані про місцеперебування поїзда мають вирішальне значення для різноманітних операцій: від обслуговування та моніторингу колій до майбутніх автономних поїздів. Крім того, вони підвищують надійність системи, що є суттєвим для сигнальних систем, таких як ETCS (Європейська система керування 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 позиціонування під час таких збоїв за допомогою інерціальних даних.

Головна Транспортні засоби Визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів

Необхідність точного визначення місцезнаходження поїзда

Залізничні системи піддаються впливу екстремальних погодних умов, вібрацій та електромагнітних перешкод. Ці фактори знижують точність одометрів і тахометрів. Тахометри фіксують пройдений кілометраж, але ковзання рейок, знос коліс та відхилення калібрування часто призводять до значних похибок.

Сучасні поїзди потребують надзвичайно швидкого та точного оновлення даних про місцезнаходження для забезпечення плавної та безпечної експлуатації. Традиційні GNSS іноді не в змозі відстежувати стрімкі зміни положення та швидкості на високих швидкостях.

Наші продукти для визначення положення та місцезнаходження пропонують надійну альтернативу системам, GNSS, забезпечуючи безперервне та точне визначення положення вdenied . Інтегруючи дані з акселерометрів, гіроскопів та інших датчиків, таких як одометри, ці системи надають точну інформацію в режимі реального часу про положення та швидкість поїзда, що робить їх незамінними для сучасних залізничних операцій.

Ознайомтеся з нашими рішеннями
Визначення положення поїзда

Підвищення ефективності роботи легкої залізниці та покращення інформування пасажирів

Сучасні пасажирські інформаційні системи залежать від точного й безперервного визначення місцеперебування транспортного засобу. У щільно забудованих містах лише системи GNSS недостатньо: тунелі, виїмки, гілки дерев, депо та вулиці у вигляді «міських каньйонів» спричиняють збої та багатолучасність. Наші інерціальні датчики розв'язують цю проблему, забезпечуючи надійну безперервність на рівні смуги/колії без розгортання маяків уздовж залізниці. Порівняно з рішеннями лише на базі GNSS, INS пропонує явні переваги для руху трамваїв, оскільки забезпечує позиціонування без розривів, підтримуючи точне визначення місцеперебування навіть у тунелях, підземних переходах або на станціях із навісами. Тож пасажирські інформаційні табло ніколи не «стрибають», гарантуючи надійну безперервність без необхідності встановлювати маяки вздовж колій.

Інтеграція INS забезпечує стійкість до багатолучасності: зважуючи інерціальні дані та дані одометрії, вона може відсіювати помилкові супутникові дані та запобігати раптовим стрибкам на карті у вузьких міських вулицях зі складним прийомом сигналу, тоді як прив'язка до карти обмежує траєкторію геометрією колії, ефективно придушуючи зсув.

Розкажіть нам про свій проект
Системи відстеження трамваїв

Системи позиціонування поїздів мають вирішальне значення для безперебійної роботи

Точні дані про місцезнаходження є надзвичайно важливими для моніторингу стану залізничних колій та проведення технічного обслуговування. Наші рішення допомагають залізничним операторам відстежувати точне місце розташування аномалій контактної мережі (повітряних ліній) або зносу колій. Вони забезпечують швидше та ефективніше проведення робіт з технічного обслуговування. Вони також знижують ризик інцидентів, пов'язаних зі станом колій. Тунелі є одним із найскладніших середовищ для систем позиціонування на залізниці через повну відсутність GNSS . Наші рішення з позиціонування забезпечують надійні дані про місцезнаходження в тунелях, що дозволяє поїздам безпечно та ефективно рухатися в цих зонах без необхідності використання зовнішніх сигналів.

Постійне позиціонування точне позиціонування в тунелях, підземних переходах та міських каньйонах
Контрольовані витрати Знижує витрати на інфраструктуру, усуваючи необхідність у встановленні придорожніх маяків.
Надійна інформаційна служба Забезпечує безперебійну роботу систем інформування пасажирів у разі GNSS
Удосконалений час прибуття Покращені прогнози очікуваного часу прибуття завдяки більш плавному та беззсувному перебігу даних про місцезнаходження

Рішення для систем визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів

Наші рішення для позиціювання поїздів забезпечують точні дані про місцеперебування в реальному часі для систем керування поїздами, підвищуючи операційну ефективність. Завдяки передовим технологіям GNSS та інерціальній технології наші системи гарантують безперебійну навігацію навіть у тунелях і середовищах із заблокованим GNSS (GNSS-denied environments).

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

Ekinox Micro INS Міні-блок праворуч

Ekinox Micro

Ekinox Micro — це компактна, високопродуктивна INS з двоантенним GNSS, що забезпечує неперевершену точність та надійність у критично важливих застосунках.
INS Внутрішня GNSS одинарна/подвійна антена 0.015 ° roll та pitch 0.05 ° heading
Відкрити
Ekinox Micro
Ellipse N INS Міні-блок праворуч

Ellipse-N

Ellipse-N — це компактний, високопродуктивний GNSS з однією антеною, що забезпечує точне позиціонування на сантиметровому рівні та надійну навігацію.
INS RTK GNSS з однією антеною 0.05 ° Roll та Pitch 0.2 ° Heading
Відкрити
Ellipse-N
Navsight Air Apogee  INS GNSS система)

Navsight

Navsight — це рішення для відстеження руху та навігації, розроблене для спрощення процесу мобільного збору даних геодезистами.
INS Вбудована GNSS Використовує ексклюзивні алгоритми навігації 0,02° по крену та тангажу (RTK)
Відкрити
Navsight

Завантажити технічні характеристики продукції

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

Наші приклади використання

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

SNCF

СистемиINS для випробувань систем визначення місцезнаходження поїздів

Локалізація поїзда
Локалізація поїзда в рамках проекту CLUG
Кордел

Моніторинг залізничної інфраструктури з Quanta Plus та Qinertia

LiDAR картографування
Хмара точок Lidar з модельованою кінематичною оболонкою для обслуговування залізниць
HyperXite

Hyperloop Challenge – Координати, швидкість і прискорення за допомогою INS

Визначення місцезнаходження залізниці
Приклад капсули Hyperloop
TREALIS

Система виявлення дефектів рейок від TREALIS із використанням Apogee Navsight

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

Як GapEOD сприяє підвищенню безпеки геофізичних досліджень за допомогою Ellipse

Визначення місцезнаходження трамваїв та поїздів
Система GapEOD працює під контролем
Ростокський університет

Дослідження автономних поромів на реальних міських водних шляхах

Автономне судноплавство на поромах
Автономний пором
Переглянути всі варіанти використання

Про нас говорять

Дізнайтеся, як наші клієнти та лідери галузі визнають SBG Systems піонером у сфері інерціальних рішень для застосувань на автономних транспортних засобах та залізничних систем позиціонування. Наша інноваційна технологія поєднує високопродуктивні інерціальні датчики та можливості GNSS, встановлюючи стандарти точності й надійності у складних умовах руху.

Логотип проекту «WarnowstromerAI» — автономний пором
WarnowstromerAI
Ekinox Micro найкраще сенсорне обладнання для розвитку автономного судноплавства в міських районах».
Команда WarnowstromerAI
Опитування щодо логотипу GapEOD
GapEOD
«Загалом рішення SBG дуже добре відповідає вимогам нашого застосування. Воно забезпечує необхідну нам heading та точність, а в повсякденній експлуатації надійно працює на всіх наших платформах».
Марі-Лііс Тілк, керівник проекту
Університет Ватерлоо
“Ellipse-D від SBG Systems був простим у використанні, дуже точним і стабільним, з малим форм-фактором — все це було вкрай важливим для розробки нашого 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 позиціонування, 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 у середовищах із забороною GNSS наша технологія забезпечує надійну навігацію та керування.


У вас є питання?

Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо програми для залізничних систем, яку ми представляємо.

Чи INS сигнали від зовнішніх допоміжних датчиків?

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

Така інтеграція робить INS універсальною та надійною системою, особливо вdenied .

Ці зовнішні датчики підвищують загальну ефективність та точність інерційної навігаційної системи ( INS надаючи додаткові дані.

Що таке гіроскоп?

Гіроскоп — це датчик, який вимірює кутову швидкість (швидкість, із 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 про обертовий рух у реальному часі, 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 базуються на MEMS (мікроелектромеханічних системах) або оптичних технологіях, таких як FOG (волоконно-оптичні гіроскопи) та RLG (кільцеві лазерні гіроскопи). Хоча їхні фізичні принципи відрізняються, усі вони використовують однакову фундаментальну концепцію: коли система обертається, датчик виявляє результуючий інерціальний ефект і перетворює його на електричний сигнал.

У гіроскопі на основі мікроелектромеханічних систем (MEMS) крихітні вібруючі структури — зазвичай кремнієві маси, що приводяться в рух із певними резонансними частотами — під час обертання пристрою піддаються дії сил Коріоліса. Ці сили спричиняють помітні зміни в характері коливань, які перетворюються на інформацію про кутову швидкість. В оптичних гіроскопах світло, що рухається в протилежних напрямках уздовж замкнутого контуру, зазнає фазових зсувів під час обертання системи; цей ефект Саньяка дозволяє здійснювати надзвичайно точні вимірювання кутової швидкості без будь-яких рухомих частин, що характеризуються високою стійкістю до дрейфу.

Гіроскопи передають життєво важливі дані в алгоритми інерціальної навігаційної системи, дозволяючи системі обчислювати просторове положення (roll, pitch і heading). У поєднанні з акселерометрами вони утворюють IMU, що забезпечує комплексні можливості вимірювання руху. Високоякісні гіроскопи зменшують дрейф, підвищують стабільність і дозволяють навігаційній системі функціонувати надійно навіть у середовищах із відсутністю GPS. У таких застосуваннях, як наведені БПЛА, боєприпаси, що баражують, 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. В основі IMU об'єднано три акселерометри та три гіроскопи, розташовані уздовж ортогональних осей, щоб забезпечити шість ступенів вимірювання.

Акселерометри фіксують прискорення платформи у просторі, а гіроскопи відстежують її обертання. Обробляючи ці вимірювання разом, IMU надає точну інформацію про зміни швидкості, положення та heading покладаючись на жодні зовнішні сигнали. Це робить IMU незамінними для навігації в середовищах, де GPS недоступний, ненадійний або навмисно denied. Їхня ефективність значною мірою залежить від якості датчиків, калібрування та того, наскільки добре контролюються похибки — такі як зміщення, шум, коефіцієнти масштабування та розбіжності.

Високоякісні інерційні вимірювальні блоки (ІМУ) оснащені вдосконаленими механізмами калібрування, температурної компенсації, фільтрації вібрацій та стабілізації зміщення, що запобігає швидкому накопиченню похибок з часом. Завдяки цим характеристикам ІМУ застосовуються в широкому спектрі сфер — від безпілотних літальних апаратів (БПЛА), боєприпасів типу «лоітерінг» та автономних транспортних засобів до підводних безпілотних апаратів (АУВ), робототехніки та промислових систем стабілізації— забезпечуючи надійний і безперервний контроль руху та орієнтації навіть у найсуворіших умовах експлуатації.