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SBG Systems惯性导航系统应用于欧洲列车定位项目
2021-08-05 15:24:18   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

为了给所有欧洲旅客提供更好的客户体验,欧盟希望改进上述列车定位方式,因为CLUG项目应运而生。建立在GNSS与其他传感器(例如惯性传感器和里程表)基础上的CLUG提供连续、准确的列车定位,可集成到未来欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)之中。

欧盟认证的全球导航卫星系统(GNSS)定位单位(CLUG)项目

据麦姆斯咨询介绍,欧盟认证的全球导航卫星系统(GNSS)定位单位(CLUG)项目旨在将GNSS定位功能应用于欧洲铁路。该项目目标是评估使用GNSS来构建故障保护车载定位单元,并将该单元部署于整个欧洲大陆的铁路系统,保障列车的实时定位。

随着运输服务的数字化,实时列车定位对欧洲铁路部门和欧洲旅客来说,变得越来越重要。目前,用于信号传递的列车定位功能通过基于轨旁设备实现,例如轨道电路或计轴器,这些设备沿铁路轨道以特定间隔安装。

为了给所有欧洲旅客提供更好的客户体验,欧盟希望改进上述列车定位方式,因为CLUG项目应运而生。建立在GNSS与其他传感器(例如惯性传感器和里程表)基础上的CLUG提供连续、准确的列车定位,可集成到未来欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)之中。

欧盟CLUG项目于2020年1月开始,预计将在2021年12月取得成果。众多单位参与了该项目:铁路公司(SNCF、DB NETZ和SBB)、铁路信号公司(CAF和西门子)、导航公司(空客防务与航天公司(Airbus Defense and Space)、Naventik、FDC)、研究机构(ENAC)和认证专家(Navcert)。

用于测试的Martine SNCF列车(来源:CLUG项目)

用于测试的Martine SNCF列车(来源:CLUG项目)

CLUG将评估具有以下四个特征的故障保护车载定位单元的构建:

- 故障保护车载多传感器定位单元将由导航核心(惯性传感器、转速计等)组成,使用GNSS、轨道地图和最少数量的参考点;

- 车载连续定位系统将提供列车的位置、速度和其他动态信息;

- 它将在整个欧洲铁路网络中运行和互联;

- 它将与当前的欧洲铁路交通管理系统或与未来的演变版本兼容。

CLUG项目选择了两种不同的惯性导航系统:Apogee-D和Ekinox-E,均来自SBG Systems。首先,Apogee-D是一体式双天线组合式惯性导航系统(INS),内部集成了支持RTK(0.008°俯仰和横滚,1cm定位)和PPP的GNSS接收机(0.015°GNSS航向),适用于安装空间要求苛刻同时又要求高性能的应用。这款高度通用、基于MEMS的惯性导航系统内置了一个双天线接收机。

SBG Systems惯性导航系统Apogee-D

SBG Systems惯性导航系统Apogee-D

Ekinox-E是一款接入外部接收机进行组合导航的INS,可以接收来自外部GNSS接收机的位置、速度和航向数据进行组合导航,具有以太网、串口和CAN接口。它实时提供高达0.02°的姿态(RTK),并且在CLUG项目中与GNSS接收机相结合,以在GNSS中断的情况下实现真实航向(0.05°)和连续定位。

SBG Systems惯性导航系统Ekinox-E

SBG Systems惯性导航系统Ekinox-E

CLUG项目团队还将里程表连接到上述两个惯性导航系统,以获得更高的性能,尤其是在长隧道之中运行时。

对于这一特定应用,CLUG使用惯性导航系统的原始数据和空客国防和航天公司设计的算法来生成列车的位置信息,并使用经过后处理的Apogee系列惯性数据和GNSS数据作为测试阶段的参考。

与所有SBG Systems惯性传感器一样,Apogee-D和Ekinox-E受益于广泛的测试、筛选和校准过程。每个传感器都在–40至85°C范围内单独校准,并随附校准报告。SBG Systems传感器经过测试,只交付符合规格的产品。此过程可确保最高级别的可靠性。

Apogee和Ekinox系列惯性导航系统提供实时融合数据,但也支持来自集成数据记录器的后处理。后处理可以使用SBG Systems的内部PPK软件Qinertia完成。Qinertia提供独特的VBS功能,可在后处理解决方案中自动包含多个公开可用的更正源。因此,VBS将数百公里铁路的轨道测绘操作转换为无缝任务。 

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