INS selecionado para projeto de localização de trens certificável (CLUG)
INS/GNSS da SBG selecionado para projeto certificável de localização de trens (CLUG) liderado por grandes empresas ferroviárias europeias.
“A SBG Systems fornece excelentes sensores inerciais. Foi importante para nós trabalhar com um fornecedor local confiável.” | Valentin B. – Gerente de Projeto de Localização de Trens na SNCF
Com a digitalização dos serviços de transporte, a localização de trens em tempo real tornou-se cada vez mais importante para o setor ferroviário europeu e para os viajantes europeus.
Atualmente, a posição do trem para fins de sinalização é baseada em equipamentos de bordo, como circuitos de via ou contadores de eixos, que são dispositivos montados em intervalos específicos ao longo da linha férrea. O uso de GNSS pode ser uma virada de jogo para a rede ferroviária europeia.
O que é o Projeto CLUG?
O projeto CLUG significa “Certifiable Localization Unit with GNSS”.
É um projeto de 2 anos (iniciado em janeiro de 2020) reunindo um grande e completo consórcio de diferentes parceiros, incluindo empresas ferroviárias (SNCF, DB NETZ e SBB), indústrias de sinalização ferroviária (CAF e Siemens), especialistas em navegação (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), um instituto de pesquisa (ENAC) e um especialista em certificação (Navcert).
Baseia-se no uso de GNSS acoplado a outros sensores (como IMU e odômetro) para fornecer uma localização contínua e precisa do trem que poderia ser integrada ao futuro Sistema Europeu de Gerenciamento de Tráfego Ferroviário (ERTMS).
O projeto CLUG, financiado pela UE, avaliará a criação de uma unidade de localização de bordo à prova de falhas, com as 4 características seguintes:
– Uma unidade de localização multi-sensor de bordo à prova de falhas, consistindo em um núcleo de navegação (IMU, tacômetro, etc.) trazido em referência usando GNSS, mapa da via e um número mínimo de pontos de referência;
– Um sistema de localização contínua de bordo que fornece localização, velocidade e outras dinâmicas do trem;
– Operacional e interoperável em toda a rede ferroviária europeia;
– Será compatível com o ERTMS TSI atual ou com suas futuras evoluções.
Por que isso pode ser um divisor de águas para a rede ferroviária europeia?
Ao permitir uma redução significativa de equipamentos à beira dos trilhos – o que também significa equipamentos menos frágeis e vulneráveis – e melhorar o desempenho da localização, o projeto CLUG pode vir a ser um divisor de águas para a rede ferroviária europeia.
Em última análise, este projeto é a tecnologia essencial para o desenvolvimento à prova de futuro da digitalização e automação de trens.
Eficiência, pontualidade e segurança: esta futura tecnologia de trens responderá às crescentes necessidades de mobilidade de todos os viajantes europeus e oferecerá a eles uma melhor experiência ao cliente.
Projeto certificável de localização de trens (CLUG) liderado por grandes empresas ferroviárias europeias
Dois sistemas de navegação inercial diferentes foram selecionados para as experimentações do projeto CLUG. “A SBG Systems fornece excelentes sensores inerciais; foi importante para nós trabalhar com um fornecedor local e confiável”, indica Valentin Barreau, Gerente de Projetos de Localização de Trens da SNCF.
Primeiro, o Apogee-D é um sistema de navegação inercial completo que integra um receptor GNSS de três frequências, fornecendo uma atitude de altíssima precisão (0,008°), direção verdadeira (0,015°) e posição.
O segundo INS é o Ekinox-E, um sistema de navegação inercial com auxílio externo, que pode ser conectado a um receptor GNSS externo escolhido pelo usuário.
Ele fornece uma atitude de até 0,02° em tempo real e é acoplado aqui com um receptor GNSS para direção verdadeira (0,05°) e posição contínua em caso de interrupções do GNSS.
A equipe CLUG também conecta um odômetro a ambos os INS para um desempenho ainda maior, especialmente em túneis longos. Para esta aplicação em particular, a CLUG usa dados brutos do INS. A Airbus Defense and Space projetou o algoritmo usado para gerar a localização do trem e emprega os dados inerciais e GNSS do Apogee pós-processados como referência para a fase de teste.
Como todos os sensores inerciais da SBG, o Apogee-D e o Ekinox-E se beneficiam de um extenso processo de teste, triagem e calibração.
Cada sensor é calibrado individualmente de -40°C a 85°C e é enviado com seu relatório de calibração. Os sensores são testados, e apenas aqueles que atendem às especificações são entregues. Este processo garante o mais alto nível de confiabilidade.
INS da SBG Systems usado na localização de trens
Os INS Apogee e Ekinox fornecem dados fusionados em tempo real, mas também permitem o pós-processamento graças a um registrador de dados integrado.
O pós-processamento é facilitado com o software PPK interno da SBG, chamado Qinertia. O Qinertia oferece um recurso VBS exclusivo que inclui automaticamente várias fontes de correções disponíveis publicamente na solução pós-processada.
Assim, o VBS transforma as operações de mapeamento de corredores de centenas de quilômetros de ferrovias em uma tarefa perfeita.
Os resultados desta incrível experimentação são esperados para dezembro de 2021. Acompanhe cada etapa desta aventura técnica no site da CLUG e nas Redes Sociais.
Apogee-D
O Ellipse-D é um sistema de navegação inercial que integra uma antena dupla e RTK GNSS de dupla frequência que é compatível com o nosso software de pós-processamento Qinertia.
Projetado para aplicações robóticas e geoespaciais, ele pode fundir a entrada do odômetro com Pulse ou CAN OBDII para maior precisão de dead-reckoning.
Solicite uma cotação para o Apogee-D
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Bem-vindo à nossa seção de FAQ! Aqui, você encontrará respostas para as perguntas mais comuns sobre as aplicações que apresentamos. Se você não encontrar o que procura, sinta-se à vontade para nos contatar diretamente!
O que é GNSS vs GPS?
GNSS significa Sistema Global de Navegação por Satélite e GPS significa Sistema de Posicionamento Global. Esses termos são frequentemente usados de forma intercambiável, mas se referem a conceitos diferentes dentro dos sistemas de navegação baseados em satélite.
GNSS é um termo coletivo para todos os sistemas de navegação por satélite, enquanto GPS se refere especificamente ao sistema dos EUA. Inclui vários sistemas que fornecem uma cobertura global mais abrangente, enquanto o GPS é apenas um desses sistemas.
Você obtém maior precisão e confiabilidade com o GNSS, integrando dados de vários sistemas, enquanto o GPS sozinho pode ter limitações dependendo da disponibilidade de satélites e das condições ambientais.
O que é pós-processamento GNSS?
O pós-processamento GNSS, ou PPK, é uma abordagem onde as medições de dados GNSS brutos registradas em um receptor GNSS são processadas após a atividade de aquisição de dados. Eles podem ser combinados com outras fontes de medições GNSS para fornecer a trajetória cinemática mais completa e precisa para esse receptor GNSS, mesmo nos ambientes mais desafiadores.
Essas outras fontes podem ser uma estação base GNSS local, no ou perto do projeto de aquisição de dados, ou estações de referência de operação contínua (CORS) existentes, normalmente oferecidas por agências governamentais e/ou provedores de rede CORS comerciais.
Um software de cinemática pós-processada (PPK) pode utilizar informações de órbita e relógio de satélites GNSS disponíveis gratuitamente para ajudar a melhorar ainda mais a precisão. O PPK permite a determinação precisa da localização de uma estação base GNSS local em um datum de sistema de referência de coordenadas global absoluto, que é usado.
O software PPK também pode suportar transformações complexas entre diferentes sistemas de referência de coordenadas em suporte a projetos de engenharia.
Em outras palavras, ele dá acesso a correções, aumenta a precisão do projeto e pode até mesmo reparar perdas de dados ou erros durante o levantamento ou instalação após a missão.
Qual é a diferença entre IMU e INS?
A diferença entre uma Unidade de Medição Inercial (IMU) e um Sistema de Navegação Inercial (INS) reside em sua funcionalidade e complexidade.
Uma IMU (unidade de medição inercial) fornece dados brutos sobre a aceleração linear e a velocidade angular do veículo, medidos por acelerômetros e giroscópios. Ela fornece informações sobre roll, pitch, yaw e movimento, mas não calcula dados de posição ou navegação. A IMU é projetada especificamente para transmitir dados essenciais sobre movimento e orientação para processamento externo para determinar a posição ou velocidade.
Por outro lado, um INS (sistema de navegação inercial) combina dados da IMU com algoritmos avançados para calcular a posição, velocidade e orientação de um veículo ao longo do tempo. Ele incorpora algoritmos de navegação como a filtragem de Kalman para fusão e integração de sensores. Um INS fornece dados de navegação em tempo real, incluindo posição, velocidade e orientação, sem depender de sistemas de posicionamento externos como o GNSS.
Este sistema de navegação é normalmente utilizado em aplicações que exigem soluções de navegação abrangentes, particularmente em ambientes com GNSS negado, como UAVs militares, navios e submarinos.
Qual é a diferença entre RTK e PPK?
A Cinemática em Tempo Real (RTK) é uma técnica de posicionamento onde as correções GNSS são transmitidas quase em tempo real, normalmente usando um fluxo de correção de formato RTCM. No entanto, pode haver desafios para garantir as correções GNSS, especificamente sua integridade, disponibilidade, cobertura e compatibilidade.
A maior vantagem do PPK sobre o pós-processamento RTK é que as atividades de processamento de dados podem ser otimizadas durante o pós-processamento, incluindo o processamento para frente e para trás, enquanto no processamento em tempo real, qualquer interrupção ou incompatibilidade nas correções e sua transmissão levará a um posicionamento de menor precisão.
Uma primeira vantagem fundamental do pós-processamento GNSS (PPK) vs. tempo real (RTK) é que o sistema usado no campo não precisa ter um datalink/rádio para alimentar as correções RTCM vindas do CORS no sistema INS/GNSS.
A principal limitação para a adoção do pós-processamento é a exigência de que a aplicação final atue sobre o ambiente. Por outro lado, se sua aplicação puder suportar o tempo de processamento adicional necessário para produzir uma trajetória otimizada, isso melhorará muito a qualidade dos dados para todas as suas entregas.