走上康庄大道:Cordel 使用 Quanta Plus 和 Qinertia 进行铁路维护
Cordel 在三个关键方面对我们的铁路维护解决方案给予了高度评价:PPK 软件同时支持 CLI 和 GUI 选项的多功能性、提供文档和技术帮助的出色支持,以及具备质保功能且精简了工作流程的全面数据指标。
Qinertia 软件允许对数据进行深入查询,使我们能够通过参数更改快速识别并纠正任何错误。这极大地帮助我们的业务确保了数据收集和处理的强大鲁棒性。 | Tom Simmons,Cordel 工程经理。
以下是一个独特的案例研究,探讨了Cordel在铁路维护领域的一项创新应用。首先,让我们了解一下Cordel及其业务。
Cordel致力于让全球铁路更加安全、高效和可持续。其使命聚焦于解决铁路行业长期存在的挑战,例如过时的数据采集方法和昂贵的检测系统。 依托人工智能技术,Cordel的下一代解决方案提供了一种更快、更自动化的铁路检测数据采集与处理方式。他们还提供了一个可靠且专注于铁路领域的数据管理平台,使检测工作效率大幅提升。
Cordel的解决方案采用先进的列车搭载式传感器,支持诸如净空分析、结构测定、道砟剖面分析、植被管理、接触网设备(OLE)评估以及线路沿线资产监测等专项监测任务。 Cordel 赢得了 Amtrak、Network Rail 和 ARTC 等领先铁路运营商的信赖,已确立其作为铁路技术创新者的地位。真正使 Cordel 脱颖而出的,是其专注于检测的价值,而非仅仅关注收集的数据量。这种方法不仅提高了运营效率,还使铁路行业能够做出更明智、更基于事实的决策。
Cordel的技术要求
Cordel 需要一个先进的惯性导航系统 (INS),能够与他们的车载激光雷达 (LiDAR) 技术无缝集成。他们面临的主要挑战是在通常对 INS 系统构成挑战的环境(如隧道、城市峡谷和铁路路堑)中实现高精度定位。系统必须将激光雷达数据可靠地融合到 3D 地图中,从而确保即使在困难的 GNSS 条件下也能进行准确的资产测绘。此外,批量数据的后处理需要实现自动化,并具备强大的质量保证功能。
Cordel 的标准还包括一个用户友好且高效的后处理软件,用于自动处理大量多样的车载 INS 数据。他们需要一个具备自动化功能的强大 PPK 平台,该平台还能提供质量保证产物,以维护可靠的数据质量。
Cordel 的旗舰产品:波浪传感器
Cordel 的波浪传感器结合了激光雷达扫描仪、RGB 视频系统和 INS,能够实现列车车载系统的不间断数据采集。波浪产品系列主要包括两个产品:Wave Rugged 和 Wave OEM。

- Wave Rugged是一款独立系统,可轻松集成到各类轨道车辆上,包括路轨两用车和多功能车(MPV)等定点检查车辆。
- 相比之下,Wave OEM 系统允许紧密集成到客运列车或机车中,将各个组件进行拆分以实现高效部署。
在评估了 Cordel 的需求后,我们建议将 Quanta Plus 与我们的后处理软件 Qinertia 搭配使用,以进行他们的铁路维护工作。
我们的铁路维护解决方案:Quanta Plus 和 Qinertia
Quanta Plus 解决方案是 Quanta 系列的一部分,以下是其部分核心优势:
- 高精度:厘米级定位,这对科德尔(Cordel)的激光雷达数据采集至关重要。
- 在复杂环境中表现强劲:Quanta Plus 在隧道和城市峡谷等其他系统往往难以应对的艰难条件下表现卓越。
- 铁路合规性:无缝集成到符合铁路标准的系统中,使其成为 Cordel 的 Wave Rugged 和 Wave OEM 产品的理想选择。
Qinertia 这款先进的后处理动态差分 (PPK) 软件为 Cordel 提供了所需的自动化功能。其命令行界面 (CLI) 能够实现大批量数据处理,同时通过深入的数据查询和故障诊断来保持强大的质量保证。
从初期的波折到量身定制的解决方案
起初,由于 Qinertia 软件需要更高的自动化水平,Cordel 在其车载捕获系统的第一版中并未采用我们的产品。然而在一年内,我们通过增强 Qinertia 满足了 Cordel 的特定要求,从而解决了这些需求。这标志着向我们解决方案的过渡,这些方案最终成为了 Cordel 检查系统不可或缺的一部分。
Cordel 强调的核心优势之一是整个产品生命周期中卓越的用户体验——从开发一直到系统使用。他们发现集成过程非常顺利,这归功于详尽的文档使设置变得简单直接。设备界面直观,使得开发通信驱动程序变得轻松。在软件方面,他们赞赏我们的后处理工具如何提供高效且无忧的体验。此外,硬件被证明非常可靠且坚固,能够经受住严苛环境条件的考验,同时提供稳定的性能。
对此,Tom Simmons 补充道:“一旦我们改用 SBG 产品栈,最大的变化就是能够诊断和解决 PPK 过程中的任何问题。我们之前的供应商是一个黑盒解决方案,这导致了许多错误数据集,却完全不清楚原因何在。Qinertia 软件允许对数据进行深入查询,使我们能够通过参数更改快速识别并纠正任何错误。这极大地帮助我们的业务确保了数据收集和处理的强大鲁棒性。使用 SBG 的解决方案,我们获得了更紧密的精度带,使我们的产品能够满足更严格的运营规范。”
牢固的合作伙伴关系与支持
在整个合作过程中,Cordel 对我们的支持团队印象深刻。从一开始,Cordel 就发现我们的支持团队反应迅速且知识渊博。尽管具备独立解决问题的能力,Cordel 仍然赞赏我们强大的文档和支持门户,这帮助他们在追求铁路维护卓越的道路上充满信心地解决了复杂的 technischen(技术)问题。
Tom Simmons 补充道:“在将 Quanta Plus 集成到我们的系统期间,我们得到了很好的支持。标准文档足以完成大部分设计工作。我们还得到了反应极其迅速的支持团队的大力支持,他们能够解答任何复杂问题或提供一般性建议。支持门户在将系统集成到我们的产品中时也提供了巨大的帮助。它拥有我们需要进行设计的所有必要文档,并且对我们所需的所有信息都有很好的涵盖。”

科德尔的精选前三名
Cordel 强调了他们喜欢与 SBG Systems 合作的三个突出方面。
- PPK 软件与自动化:首先,他们高度赞赏我们 PPK 软件与自动化的灵活性和强大功能。该软件既具备用于完全自动化的命令行界面(CLI),又拥有用户友好的图形界面(GUI),这意味着他们既能轻松优化数据处理流程,又可在出现任何问题时深入排查。
- 支持:Cordel 非常重视在整个合作过程中所获得的支持。从详尽的文档到及时的技术支持,他们确信任何问题都能得到迅速而有效的解决,从而确保了整个过程的顺利进行。
- 数据指标:最后,他们特别强调了硬件系统和PPK软件所提供的全面数据指标。这些可靠的数据点对于验证输出精度至关重要,有助于确保其操作的精准与可靠。我们完善的质量保证流程确实增强了他们对自动化数据采集和处理的信心。
这段旅程是一次极好的学习经历,看到我们的客户满意正是这一切的意义所在。Michael Jeffrey 在 SBG Systems 的销售和售后服务中发挥了关键作用,他对 Cordel 给予了极高的评价:“与 Cordel 合作总是令人愉快的。他们的诚实和透明让我们深入了解他们的需求,使我们能够量身定制解决方案,以有效应对他们独特的挑战。他们有着清晰的愿景,是铁路检测技术的真正创新者,我们为能与他们合作感到无比自豪。“
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RTK和PPK有什么区别?
实时动态 (RTK) 是一种定位技术,在此技术中,GNSS 修正数据以近乎实时的方式传输,通常使用 RTCM 格式修正流。然而,在确保 GNSS 修正(特别是其完整性、可用性、覆盖范围和兼容性)方面可能会面临挑战。
与RTK后处理相比,PPK的主要优势在于,可以在后处理过程中优化数据处理操作(包括正向和反向处理),而在实时处理中,校正数据及其传输过程中的任何中断或不兼容都会导致定位精度降低。
GNSS 后处理 (PPK) 相比实时 (RTK) 的第一个关键优势在于,现场使用的系统不需要配备数据链/无线电,来将来自 CORS 的 RTCM 修正数据输入到 INS/GNSS 系统中。
采用后处理的主要限制在于,最终应用程序必须对环境产生影响。另一方面,如果您的应用程序能够承受生成优化轨迹所需的额外处理时间,这将极大提高所有交付成果的数据质量。
前向和后向处理是如何工作的?
假设我们在测量过程中遇到了 60 秒的 GNSS 中断。正向处理中的位置误差增长很快(速率取决于 IMU 规格和其他参数),并在中断结束时达到最大值,随后迅速恢复。在后处理中,我们假设时间倒流,并按照抗时间顺序(逆时针)进行处理,因为物理方程依然成立。在这种反向处理中,误差将在 GNSS 中断的实际起点处达到最大值,这与自然的正向处理呈现出高度的对称性。
将这两个计算结果合并会在中断大体中间位置产生最大误差,其幅度远低于仅前向或仅后向的解决方案。正如 SBG Systems 产品所允许的那样,这将特别改善 GNSS+INS 解决方案,但仅 GNSS 处理也将受益于此工作流程。
如前所述,这一改进只能通过后处理来实现,因为需要从开始到结束都拥有完整的数据,因此必须等到调查结束时才能进行处理。
什么是 GNSS 后处理?
GNSS 后处理(或称 PPK)是一种在数据采集活动结束后处理记录在 GNSS 接收机上的原始 GNSS 测量数据的方法。它们可以与来自其他来源的 GNSS 测量数据相结合,为该 GNSS 接收机提供最完整、最准确的运动轨迹,即使在极具挑战性的环境中也是如此。
这些其他来源可以是数据采集项目处或附近的本地 GNSS 基站,或者是通常由政府机构和/或商业 CORS 网络提供商提供的现有连续运行参考站 (CORS)。
后处理动态 (PPK) 软件可以利用免费提供的 GNSS 卫星轨道和时钟信息,以进一步提高精度。PPK 允许精确确定本地 GNSS 基站相对于所使用的绝对全球坐标参考框架基准的位置。
PPK 软件还能支持不同坐标参考系之间的复杂转换,以满足工程项目的需求。
换句话说,它能够进行数据修正,提高项目的准确性,甚至可以在任务结束后修复测绘或安装过程中出现的数据丢失或错误。