인증 가능한 열차 위치 추적 프로젝트 (CLUG)를 위해 선정된 INS
유럽 주요 철도 회사가 주도하는 인증 가능한 열차 위치 추적 프로젝트 (CLUG)를 위해 선정된 SBG INS/GNSS.
“SBG Systems는 뛰어난 관성 센서를 제공합니다. 신뢰할 수 있는 현지 공급업체와 협력하는 것이 중요했습니다.” | Valentin B. – SNCF 열차 위치 추적 프로젝트 관리자
운송 서비스의 디지털화로 인해 실시간 열차 위치 추적은 유럽 철도 부문과 유럽 여행객에게 점점 더 중요해지고 있습니다.
현재 신호 목적을 위한 열차 위치는 철로를 따라 특정 간격으로 장착된 장치인 궤도 회로 또는 차축 계수기와 같은 궤도변 장비를 기반으로 합니다. GNSS를 사용하면 유럽 철도 네트워크에 혁신적인 변화를 가져올 수 있습니다.
CLUG 프로젝트는 무엇입니까?
CLUG 프로젝트는 “GNSS를 사용한 인증 가능한 위치 추적 장치”를 의미합니다.
이 프로젝트는 철도 회사(SNCF, DB NETZ 및 SBB), 철도 신호 산업(CAF 및 Siemens), 내비게이션 전문가(Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), 연구 기관(ENAC) 및 인증 전문가(Navcert)를 포함하는 다양하고 완전한 컨소시엄을 모아 2020년 1월부터 시작하여 2년 동안 진행됩니다.
이 프로젝트는 향후 유럽 철도 교통 관리 시스템(ERTMS)에 통합될 수 있는 지속적이고 정확한 열차 위치 추적을 제공하기 위해 GNSS를 다른 센서(IMU 및 속도계 등)와 결합하여 사용합니다.
EU의 자금 지원을 받는 CLUG 프로젝트는 다음과 같은 4가지 특징을 가진 고장 방지 온보드 위치 추적 장치 개발을 평가합니다.
– GNSS, 트랙 맵 및 최소한의 기준점을 사용하여 참조되는 내비게이션 코어(IMU, 속도계 등)로 구성된 고장 방지 온보드 다중 센서 위치 추적 장치;
– 열차의 위치, 속도 및 기타 역학을 제공하는 온보드 연속 위치 추적 시스템;
– 전체 유럽 철도 네트워크에서 작동 가능하고 상호 운용 가능;
– 현재 ERTMS TSI 또는 향후 진화와 호환됩니다.
유럽 철도 네트워크에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 이유는 무엇입니까?
선로변 장비의 상당한 감소(취약하고 손상되기 쉬운 장비 감소를 의미)를 가능하게 하고, 위치 정확도를 향상시킴으로써 CLUG 프로젝트는 유럽 철도망의 판도를 바꿀 수 있습니다.
궁극적으로 이 프로젝트는 미래의 열차 디지털화 및 자동화 개발을 위한 핵심 지원 기술입니다.
효율성, 시간 엄수, 안전: 이 미래 열차 기술은 모든 유럽 여행객의 증가된 이동성 요구에 부응하고 개선된 고객 경험을 제공할 것입니다.
유럽 주요 철도 회사들이 주도하는 인증 가능한 열차 위치 파악 프로젝트 (CLUG)
CLUG 프로젝트 실험을 위해 두 가지 다른 관성 항법 시스템이 선정되었습니다. SNCF의 열차 위치 추적 프로젝트 관리자인 Valentin Barreau는 “SBG Systems는 뛰어난 관성 센서를 제공합니다. 신뢰할 수 있는 현지 공급업체와 협력하는 것이 중요했습니다.”라고 밝혔습니다.
첫째, Apogee-D는 매우 높은 정확도의 자세(0.008°), 진방위(0.015°) 및 위치를 제공하는 3중 주파수 GNSS 수신기를 통합한 올인원 관성 항법 시스템입니다.
두 번째 INS는 사용자가 선택한 외부 GNSS 수신기에 연결할 수 있는 외부 지원 관성 항법 시스템인 Ekinox-E입니다.
실시간으로 최대 0.02°의 자세를 제공하며 GNSS 중단 시 진방위(0.05°) 및 연속 위치를 위해 GNSS 수신기와 결합됩니다.
CLUG 팀은 특히 긴 터널에서 더 높은 성능을 위해 두 INS에 속도계를 연결합니다. 이 특정 애플리케이션의 경우 CLUG는 INS 원시 데이터를 사용합니다. Airbus Defense and Space는 열차 위치 추적을 생성하는 데 사용되는 알고리즘을 설계했으며 테스트 단계의 참조로 Apogee 관성 및 GNSS 사후 처리 데이터를 사용합니다.
모든 SBG 관성 센서와 마찬가지로 Apogee-D와 Ekinox-E는 광범위한 테스트, 스크리닝 및 교정 프로세스의 이점을 누립니다.
각 센서는 -40°C에서 85°C까지 개별적으로 교정되고 교정 보고서와 함께 제공됩니다. 센서가 테스트되고 사양을 충족하는 센서만 제공됩니다. 이 프로세스는 최고 수준의 신뢰성을 보장합니다.
열차 위치 추적에 사용되는 SBG Systems의 INS
Apogee 및 Ekinox INS는 실시간 융합 데이터를 제공할 뿐만 아니라 통합 데이터 로거 덕분에 사후 처리가 가능합니다.
사후 처리는 SBG의 자체 PPK 소프트웨어인 Qinertia를 통해 쉽게 수행할 수 있습니다. Qinertia는 사후 처리된 솔루션에 여러 공개적으로 사용 가능한 보정 소스를 자동으로 포함하는 고유한 VBS 기능을 제공합니다.
따라서 VBS는 수백 킬로미터의 철도 회랑 매핑 작업을 원활한 작업으로 변환합니다.
이 놀라운 실험의 결과는 2021년 12월에 나올 것으로 예상됩니다. CLUG 웹사이트 및 소셜 네트워크에서 이 기술적 모험의 모든 단계를 팔로우하세요.
Apogee-D
Ellipse-D는 듀얼 안테나 및 듀얼 주파수 RTK GNSS를 통합하는 관성 내비게이션 시스템으로, 당사의 후처리 소프트웨어인 Qinertia와 호환됩니다.
로봇 및 지리 공간 애플리케이션용으로 설계되었으며, 향상된 데드 레커닝 정확도를 위해 주행 거리계 입력을 Pulse 또는 CAN OBDII와 융합할 수 있습니다.
Apogee-D 견적 요청
궁금한 점이 있으십니까?
FAQ 섹션에 오신 것을 환영합니다! 여기에서는 SBG Systems에서 소개하는 애플리케이션에 대한 가장 일반적인 질문에 대한 답변을 찾을 수 있습니다. 찾고 있는 내용이 없으면 언제든지 직접 문의하십시오!
GNSS 대 GPS란 무엇입니까?
GNSS는 Global Navigation Satellite System의 약자이고 GPS는 Global Positioning System의 약자입니다. 이러한 용어는 종종 상호 교환적으로 사용되지만 위성 기반 내비게이션 시스템 내에서 서로 다른 개념을 나타냅니다.
GNSS는 모든 위성 내비게이션 시스템에 대한 포괄적인 용어인 반면, GPS는 특히 미국 시스템을 지칭합니다. GNSS에는 보다 포괄적인 글로벌 커버리지를 제공하는 여러 시스템이 포함되어 있는 반면, GPS는 이러한 시스템 중 하나일 뿐입니다.
여러 시스템의 데이터를 통합하여 GNSS로 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있지만, GPS만으로는 위성 가용성 및 환경 조건에 따라 제한이 있을 수 있습니다.
GNSS 후처리란 무엇입니까?
GNSS 후처리(PPK)는 GNSS 수신기에서 기록된 원시 GNSS 데이터 측정값을 데이터 수집 활동 후에 처리하는 방식입니다. 가장 까다로운 환경에서도 해당 GNSS 수신기에 대한 가장 완전하고 정확한 운동 궤적을 제공하기 위해 다른 GNSS 측정 소스와 결합할 수 있습니다.
이러한 다른 소스는 데이터 수집 프로젝트 또는 그 근처에 있는 로컬 GNSS 기준국이거나 일반적으로 정부 기관 및/또는 상업용 CORS 네트워크 제공업체에서 제공하는 기존의 지속적으로 운영되는 기준국(CORS)일 수 있습니다.
PPK(Post-Processing Kinematic) 소프트웨어는 자유롭게 사용할 수 있는 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 활용하여 정확도를 더욱 향상시킬 수 있습니다. PPK를 통해 사용되는 절대 글로벌 좌표 참조 프레임 데이텀에서 로컬 GNSS 기준국의 위치를 정밀하게 결정할 수 있습니다.
PPK 소프트웨어는 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 서로 다른 좌표 참조 프레임 간의 복잡한 변환도 지원할 수 있습니다.
다시 말해, 보정을 통해 프로젝트의 정확도를 높이고, 매핑 또는 설치 중 데이터 손실이나 오류를 수정할 수도 있습니다.
IMU와 INS의 차이점은 무엇입니까?
관성 측정 장치(IMU)와 관성 항법 시스템(INS)의 차이점은 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU(관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프에서 측정한 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 롤, 피치, 요 및 움직임에 대한 정보를 제공하지만 위치 또는 내비게이션 데이터를 계산하지는 않습니다. IMU는 위치 또는 속도를 결정하기 위해 외부 처리를 위한 움직임 및 방향에 대한 필수 데이터를 릴레이하도록 특별히 설계되었습니다.
반면에 INS(관성 항법 시스템)는 IMU 데이터를 고급 알고리즘과 결합하여 차량의 위치, 속도 및 방향을 시간 경과에 따라 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 내비게이션 알고리즘을 통합합니다. INS는 GNSS와 같은 외부 포지셔닝 시스템에 의존하지 않고 위치, 속도 및 방향을 포함한 실시간 내비게이션 데이터를 제공합니다.
이 내비게이션 시스템은 일반적으로 군용 UAV, 선박 및 잠수함과 같이 GNSS가 제한된 환경에서 포괄적인 내비게이션 솔루션이 필요한 애플리케이션에 활용됩니다.
RTK와 PPK의 차이점은 무엇입니까?
RTK (Real-Time Kinematic)는 GNSS 보정이 거의 실시간으로 전송되는 포지셔닝 기술이며 일반적으로 RTCM 형식 보정 스트림을 사용합니다. 그러나 GNSS 보정, 특히 완전성, 가용성, 적용 범위 및 호환성을 보장하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.
RTK 후처리에 비해 PPK의 가장 큰 장점은 전방향 및 후방향 처리를 포함하여 데이터 처리 활동을 후처리 중에 최적화할 수 있다는 것입니다. 반면 실시간 처리에서는 수정 사항 및 전송의 중단 또는 비호환성으로 인해 위치 정확도가 낮아질 수 있습니다.
실시간 (RTK) 대비 GNSS 후처리 (PPK)의 첫 번째 주요 이점은 현장에서 사용되는 시스템이 CORS에서 제공되는 RTCM 보정을 INS/GNSS 시스템에 공급하기 위한 데이터 링크/무선 장치가 필요하지 않다는 것입니다.
후처리 방식을 채택하는 데 있어 주요 제약 사항은 최종 애플리케이션이 환경에 작용해야 한다는 점입니다. 반면, 최적화된 궤적을 생성하는 데 필요한 추가 처리 시간을 애플리케이션이 감당할 수 있다면 모든 결과물의 데이터 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.