認証可能な列車位置特定プロジェクト（CLUG）にINSが選定
SBGのINS/GNSSが、ヨーロッパの主要鉄道会社が主導する認証可能な列車位置特定プロジェクト（CLUG）に選定されました。
“SBG Systemsは、優れた慣性センサーを提供しています。信頼できる地元のプロバイダーと協力することが重要でした。” | SNCF、列車位置特定プロジェクトマネージャー、Valentin B.
輸送サービスのデジタル化に伴い、リアルタイムでの列車位置特定は、ヨーロッパの鉄道部門および旅行者にとってますます重要になっています。
現在、信号伝達を目的とした列車の位置は、線路回路や車軸カウンターなどの沿線機器に基づいており、これらの機器は鉄道線路に沿って特定の間隔で設置されています。GNSSの使用は、ヨーロッパの鉄道ネットワークに革新をもたらす可能性があります。
CLUGプロジェクトとは？
CLUGプロジェクトは、“GNSSを使用した認証可能な位置特定ユニット”を意味します。
これは、鉄道会社（SNCF、DB NETZ、SBB）、鉄道信号業界（CAF、Siemens）、ナビゲーションスペシャリスト（Airbus Defense and Space、Naventik、FDC）、研究機関（ENAC）、認証専門家（Navcert）を含む、大規模かつ完全なコンソーシアムを集めた2年間のプロジェクト（2020年1月開始）です。
GNSSと他のセンサー（IMUや走行距離計など）を組み合わせて使用し、将来の欧州鉄道交通管理システム（ERTMS）に統合できる、継続的で正確な列車位置特定を提供します。
EUが資金を提供するCLUGプロジェクトでは、以下の4つの特性を備えた、フェイルセーフのオンボード位置特定ユニットの構築を評価します。
– GNSS、トラックマップ、および最小限の基準点を使用して基準となるナビゲーションコア（IMU、タコメーターなど）で構成される、フェイルセーフのオンボードマルチセンサー位置特定ユニット。
– 列車の位置、速度、およびその他のダイナミクスを提供するオンボード連続位置特定システム。
– 欧州の鉄道ネットワーク全体で運用可能で、相互運用可能。
– 現在のERTMS TSIまたは将来の進化版と互換性があります。
なぜヨーロッパの鉄道ネットワークにとってゲームチェンジャーとなる可能性があるのか？
CLUGプロジェクトは、線路脇の設備の大幅な削減（つまり、脆弱な設備の削減）を可能にし、ローカリゼーションのパフォーマンスを向上させることにより、ヨーロッパの鉄道ネットワークに革新をもたらす可能性があります。
最終的に、このプロジェクトは、将来を見据えた列車のデジタル化と自動化の開発を可能にする重要なテクノロジーです。
効率性、正確性、安全性：この未来の鉄道技術は、ヨーロッパのすべての旅行者の増加する移動ニーズに対応し、顧客体験を向上させます。
欧州主要鉄道会社主導の認証可能な列車位置特定プロジェクト（CLUG）
CLUGプロジェクトの実験には、2つの異なる慣性航法システムが選ばれました。SNCFの列車位置特定プロジェクトマネージャーであるValentin Barreau氏は、“SBG Systemsは優れた慣性センサーを提供しています。信頼できる地元のプロバイダーと協力することが重要でした”と述べています。
まず、Apogee-Dは、非常に高精度な姿勢（0.008°）、真方位（0.015°）、および位置を提供するトリプル周波数GNSS受信機を統合した、オールインワンの慣性航法システムです。
2番目のINSは、ユーザーが選択した外部GNSS受信機に接続できる、外部支援型慣性航法システムのEkinox-Eです。
リアルタイムで最大0.02°の姿勢を提供し、ここではGNSS停止の場合に真方位（0.05°）と連続的な位置を提供するGNSS受信機と組み合わされています。
CLUGチームは、特に長いトンネル内で、さらに高いパフォーマンスを得るために、両方のINSに走行距離計も接続しています。この特定のアプリケーションでは、CLUGはINSの生データを使用します。Airbus Defense and Spaceは、列車位置の特定に使用されるアルゴリズムを設計し、テスト段階のリファレンスとして後処理されたApogeeの慣性データとGNSSデータを使用しています。
すべてのSBGの慣性センサーと同様に、Apogee-DとEkinox-Eは、広範なテスト、スクリーニング、およびキャリブレーションプロセスを利用しています。
各センサーは-40°Cから85°Cまで個別にキャリブレーションされ、キャリブレーションレポートとともに出荷されます。センサーはテストされ、仕様を満たすもののみが納品されます。このプロセスにより、最高レベルの信頼性が保証されます。
列車位置特定に使用されるSBG SystemsのINS
ApogeeとEkinoxのINSは、リアルタイムで融合されたデータを提供するだけでなく、統合されたデータロガーのおかげで後処理も可能です。
後処理は、SBGの社内PPKソフトウェアであるQinertiaを使用すると簡単になります。Qinertiaは、後処理されたソリューションに複数の公開されている補正ソースを自動的に含める独自のVBS機能を提供します。
したがって、VBSは、数百kmの鉄道のコリドーマッピング作業をシームレスなタスクに変えます。
この素晴らしい実験の結果は、2021年12月に発表される予定です。CLUGのウェブサイトとソーシャルネットワークで、この技術的な冒険のすべてのステップをフォローしてください。
Apogee
Ellipse-Dは、デュアルアンテナおよびデュアル周波数RTK GNSSを統合した慣性航法システムであり、当社の後処理ソフトウェアQinertiaと互換性があります。
ロボットおよび地理空間アプリケーション向けに設計されており、走行距離計入力をPulseまたはCAN OBDIIと融合して、推測航法の精度を向上させることができます。
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GNSS と GPS の違いとは？
GNSS は Global Navigation Satellite System（全球測位衛星システム）の略で、GPS は Global Positioning System（全地球測位システム）の略です。これらの用語はしばしば同じ意味で使用されますが、衛星ベースのナビゲーションシステム内の異なる概念を指します。
GNSS はすべての衛星ナビゲーションシステムの総称であり、GPS は米国のシステムを指します。GNSS には、より包括的なグローバルカバレッジを提供する複数のシステムが含まれており、GPS はそれらのシステムの 1 つにすぎません。
GNSSを使用すると、複数のシステムからのデータを統合することで、精度と信頼性が向上します。GPS単独では、衛星の利用可能性や環境条件によっては制限がある場合があります。
GNSS後処理とは何ですか？
GNSSポスト処理（PPK）は、GNSS受信機で記録された生のGNSSデータ計測値をデータ取得後に処理する手法です。これらのデータは、他のGNSS計測ソースと組み合わせることで、最も困難な環境下でも、そのGNSS受信機に対して最も完全で正確な運動学的軌跡を提供できます。
これらの他のソースとしては、データ取得プロジェクトの場所またはその近傍にあるローカルGNSS基地局や、通常は政府機関や商用CORSネットワークプロバイダーが提供する既存の常時稼働リファレンスステーション（CORS）などが挙げられます。
Post-Processing Kinematic（PPK）ソフトウェアは、無料で利用できるGNSS衛星の軌道およびクロック情報を使用して、精度をさらに向上させることができます。PPKを使用すると、使用される絶対的なグローバル座標参照フレームデータムにおけるローカルGNSS基地局の正確な位置を特定できます。
PPKソフトウェアは、エンジニアリングプロジェクトを支援するために、異なる座標参照系間の複雑な変換もサポートできます。
言い換えれば、補正を利用できるようにし、プロジェクトの精度を高め、ミッション後のサーベイまたは設置中のデータ損失やエラーを修復することもできます。
IMUとINSの違いは何ですか？
慣性計測ユニット（IMU）と慣性航法システム（INS）の違いは、その機能と複雑さにあります。
IMU（慣性計測ユニット）は、加速度計とジャイロスコープで測定された、車両の線形加速度と角速度に関する生データを提供します。ロール、ピッチ、ヨー、およびモーションに関する情報を提供しますが、位置またはナビゲーションデータを計算しません。IMUは、位置または速度を決定するための外部処理のために、動きと姿勢に関する重要なデータを中継するように特別に設計されています。
一方、INS（慣性航法システム）は、IMUデータを高度なアルゴリズムと組み合わせて、車両の位置、速度、および姿勢を時間経過とともに計算します。センサーフュージョンと統合のために、カルマンフィルタリングなどのナビゲーションアルゴリズムを組み込んでいます。INSは、GNSSなどの外部測位システムに依存せずに、位置、速度、および姿勢を含むリアルタイムのナビゲーションデータを提供します。
このナビゲーションシステムは、包括的なナビゲーションソリューションを必要とするアプリケーション、特に軍用UAV、船舶、潜水艦など、GNSSが利用できない環境で一般的に使用されます。
RTKとPPKの違いは何ですか？
リアルタイムキネマティック（RTK）は、GNSS補正がほぼリアルタイムで送信される測位技術であり、通常はRTCM形式の補正ストリームを使用します。ただし、GNSS補正、特にその完全性、可用性、カバレッジ、および互換性を確保する上で課題が生じる可能性があります。
RTKポスト処理に対するPPKの主な利点は、データ処理アクティビティをポスト処理中に最適化できることです。これには、順方向および逆方向処理が含まれます。一方、リアルタイム処理では、修正とその伝送における中断または非互換性により、位置決めの精度が低下します。
GNSS後処理（PPK）とリアルタイム（RTK）の最初の重要な利点は、フィールドで使用されるシステムが、CORSから送信されるRTCM補正をINS/GNSSシステムに供給するためのデータリンク/無線を必要としないことです。
ポスト処理の導入における主な制約は、最終的なアプリケーションが環境に対応する必要があることです。一方、最適化された軌道を作成するために必要な追加の処理時間に耐えられるアプリケーションであれば、すべての成果物のデータ品質が大幅に向上します。