INS sélectionné pour un projet certifiable de localisation de trains (CLUG)
L'INS/GNSS de SBG est sélectionné pour le projet certifiable de localisation de trains (CLUG) mené par les principales compagnies ferroviaires européennes.
“SBG Systems fournit d'excellents capteurs inertiels. Il était important pour nous de travailler avec un fournisseur local fiable.” | Valentin B. – Chef de projet de localisation de trains à la SNCF
Avec la numérisation des services de transport, la localisation des trains en temps réel est devenue de plus en plus importante pour le secteur ferroviaire européen et les voyageurs européens.
Actuellement, la position du train à des fins de signalisation est basée sur des équipements en bordure de voie tels que des circuits de voie ou des compteurs d'essieux, qui sont des dispositifs montés à intervalles spécifiques le long de la voie ferrée. L'utilisation du GNSS pourrait s'avérer révolutionnaire pour le réseau ferroviaire européen.
Qu'est-ce que le projet CLUG ?
Le projet CLUG signifie “Certifiable Localization Unit with GNSS“.
Il s'agit d'un projet de 2 ans (débutant en janvier 2020) rassemblant un consortium large et complet de différents partenaires comprenant des compagnies ferroviaires (SNCF, DB NETZ et SBB), des industries de signalisation ferroviaire (CAF et Siemens), des spécialistes de la navigation (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), un institut de recherche (ENAC) et un expert en certification (Navcert).
Il s'appuie sur l'utilisation du GNSS couplé à d'autres capteurs (tels qu'une IMU et un odomètre) pour fournir une localisation de train continue et précise qui pourrait être intégrée dans le futur système européen de gestion du trafic ferroviaire (ERTMS).
Le projet CLUG financé par l'UE évaluera la création d'une unité de localisation embarquée à sécurité intégrée, avec les 4 caractéristiques suivantes :
– Une unité de localisation multi-capteurs embarquée à sécurité intégrée comprenant un noyau de navigation (IMU, tachymètre, etc.) mis en référence à l'aide du GNSS, une carte des voies et un nombre minimal de points de référence ;
– Un système de localisation continu embarqué qui fournit la position, la vitesse et d'autres dynamiques du train ;
– Opérationnel et interopérable sur l'ensemble du réseau ferroviaire européen ;
– Il sera compatible avec l'ERTMS TSI actuel ou avec ses futures évolutions.
Pourquoi pourrait-il changer la donne pour le réseau ferroviaire européen ?
En permettant une réduction significative des équipements en bord de voie – ce qui signifie également des équipements moins fragiles et vulnérables – et en améliorant les performances de localisation, le projet CLUG pourrait s'avérer être un tournant pour le réseau ferroviaire européen.
En fin de compte, ce projet est la technologie clé pour le développement à l'épreuve du temps de la numérisation et de l'automatisation des trains.
Efficacité, ponctualité et sécurité : cette future technologie ferroviaire répondra aux besoins accrus de mobilité de tous les voyageurs européens et leur offrira une expérience client améliorée.
Projet certifiable de localisation de trains (CLUG) mené par d’importantes compagnies ferroviaires européennes
Deux systèmes de navigation inertielle différents ont été sélectionnés pour les expérimentations du projet CLUG. “SBG Systems fournit d'excellents capteurs inertiels ; il était important pour nous de travailler avec un fournisseur local fiable”, indique Valentin Barreau, chef de projet de localisation de trains à la SNCF.
Tout d'abord, l'Apogee-D est un système de navigation inertielle tout-en-un intégrant un récepteur GNSS tri-fréquence fournissant une attitude (0,008°), un cap vrai (0,015°) et une position de très haute précision.
Le deuxième INS est l'Ekinox-E, un système de navigation inertielle à aide externe, qui peut être connecté à un récepteur GNSS externe choisi par l'utilisateur.
Il fournit une attitude jusqu'à 0,02° en temps réel et est couplé ici à un récepteur GNSS pour le cap vrai (0,05°) et une position continue en cas de panne GNSS.
L'équipe CLUG connecte également un odomètre aux deux INS pour des performances encore plus élevées, en particulier dans les longs tunnels. Pour cette application particulière, CLUG utilise les données brutes de l'INS. Airbus Defense and Space a conçu l'algorithme utilisé pour générer la localisation du train et utilise les données inertielles et GNSS Apogee post-traitées comme référence pour la phase de test.
Comme tous les capteurs inertiels SBG, l'Apogee-D et l'Ekinox-E bénéficient d'un processus complet de test, de sélection et d'étalonnage.
Chaque capteur est étalonné individuellement de -40°C à 85°C et est livré avec son rapport d'étalonnage. Les capteurs sont testés, et seuls ceux qui répondent aux spécifications sont livrés. Ce processus garantit le plus haut niveau de fiabilité.
L'INS de SBG Systems utilisé dans la localisation de trains
Les INS Apogee et Ekinox fournissent des données fusionnées en temps réel, mais permettent également le post-traitement grâce à un enregistreur de données intégré.
Le post-traitement est facilité par le logiciel PPK interne de SBG appelé Qinertia. Qinertia offre une fonctionnalité VBS unique qui inclut automatiquement plusieurs sources de corrections disponibles publiquement dans la solution post-traitée.
Ainsi, VBS transforme les opérations de cartographie de corridors de centaines de kilomètres de voies ferrées en une tâche transparente.
Les résultats de cette incroyable expérimentation sont attendus en décembre 2021. Suivez chaque étape de cette aventure technique sur le site web de CLUG et les réseaux sociaux.
Apogee-D
L'Ellipse-D est un système de navigation inertielle intégrant une double antenne et un GNSS RTK double fréquence compatible avec notre logiciel de post-traitement Qinertia.
Conçu pour les applications robotiques et géospatiales, il peut fusionner l'entrée odomètre avec Pulse ou CAN OBDII pour une précision accrue de la navigation à l'estime.
Demander un devis pour l'Apogee-D
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Quelle est la différence entre GNSS et GPS ?
GNSS signifie Global Navigation Satellite System et GPS pour Global Positioning System. Ces termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils font référence à des concepts différents au sein des systèmes de navigation par satellite.
GNSS est un terme générique pour tous les systèmes de navigation par satellite, tandis que GPS se réfère spécifiquement au système américain. Il comprend plusieurs systèmes qui offrent une couverture mondiale plus complète, tandis que GPS n'est qu'un de ces systèmes.
Vous bénéficiez d'une précision et d'une fiabilité accrues avec GNSS, en intégrant les données de plusieurs systèmes, alors que GPS seul peut avoir des limitations en fonction de la disponibilité des satellites et des conditions environnementales.
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement GNSS, ou PPK, est une approche dans laquelle les mesures brutes des données GNSS enregistrées sur un récepteur GNSS sont traitées après l'activité d'acquisition de données. Elles peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS afin de fournir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour ce récepteur GNSS, même dans les environnements les plus difficiles.
Ces autres sources peuvent être une station de base GNSS locale située sur ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des agences gouvernementales et/ou des fournisseurs commerciaux de réseaux CORS.
Un logiciel de cinématique post-traitement (PPK) peut utiliser les informations librement disponibles sur l'orbite et l'horloge des satellites GNSS pour améliorer encore la précision. Le PPK permet de déterminer avec précision l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un système de référence de coordonnées global absolu, qui est utilisé.
Le logiciel PPK peut également prendre en charge des transformations complexes entre différents référentiels de coordonnées afin de soutenir les projets d'ingénierie.
En d'autres termes, il donne accès à des corrections, améliore la précision du projet et peut même réparer les pertes de données ou les erreurs survenues pendant le levé ou l'installation après la mission.
Quelle est la différence entre une IMU et un INS ?
La différence entre une unité de mesure inertielle (IMU) et un système de navigation inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et leur complexité.
Une IMU (unité de mesure inertielle) fournit des données brutes sur l'accélération linéaire et la vitesse angulaire du véhicule, mesurées par des accéléromètres et des gyroscopes. Elle fournit des informations sur le roulis, le tangage, le lacet et le mouvement, mais ne calcule pas la position ou les données de navigation. L'IMU est spécifiquement conçue pour relayer des données essentielles sur le mouvement et l'orientation pour un traitement externe afin de déterminer la position ou la vitesse.
D'autre part, un INS (système de navigation inertielle) combine les données de l'IMU avec des algorithmes avancés pour calculer la position, la vitesse et l'orientation d'un véhicule au fil du temps. Il intègre des algorithmes de navigation comme le filtrage de Kalman pour la fusion et l'intégration des capteurs. Un INS fournit des données de navigation en temps réel, y compris la position, la vitesse et l'orientation, sans dépendre de systèmes de positionnement externes comme le GNSS.
Ce système de navigation est généralement utilisé dans les applications qui nécessitent des solutions de navigation complètes, en particulier dans les environnements où le GNSS est inaccessible, comme les drones militaires, les navires et les sous-marins.
Quelle est la différence entre RTK et PPK ?
Le Real-Time Kinematic (RTK) est une technique de positionnement où les corrections GNSS sont transmises en temps quasi réel, généralement en utilisant un flux de corrections au format RTCM. Cependant, il peut y avoir des défis pour assurer les corrections GNSS, en particulier leur exhaustivité, leur disponibilité, leur couverture et leur compatibilité.
L'avantage majeur du PPK par rapport au post-traitement RTK est que les activités de traitement des données peuvent être optimisées pendant le post-traitement, y compris le traitement aller et retour, alors que dans le traitement en temps réel, toute interruption ou incompatibilité dans les corrections et leur transmission entraînera une précision de positionnement moindre.
Un premier avantage clé du post-traitement GNSS (PPK) par rapport au temps réel (RTK) est que le système utilisé sur le terrain n'a pas besoin d'avoir une liaison de données/radio pour alimenter les corrections RTCM provenant du CORS dans le système INS/GNSS.
La principale limitation à l'adoption du post-traitement est l'exigence de l'application finale d'agir sur l'environnement. D'autre part, si votre application peut supporter le temps de traitement supplémentaire nécessaire pour produire une trajectoire optimisée, elle améliorera considérablement la qualité des données pour tous vos livrables.