Robuste Navigation Anwendungen im Eisenbahnverkehr

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Pia Armbruster
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Von der Erde ins All. Und zurück. Intelligente Lösungen für Industrie und Wissenschaft. From Earth to Space. And back. Intelligent solutions for industry and science.

1 Von der Erde ins All. Und zurück. Intelligente Lösungen für Industrie und Wissenschaft. From Earth to Space. And back. Intelligent solutions for industry and science. E a r t h S p a c e & F u t u r e Kayser-Threde GmbH RAUMFAHRT Robuste Navigation Anwendungen im Eisenbahnverkehr Dr. Stefan Bedrich Technologiezentrum Salzkammergut, Gmunden, 1. Oktober 2008 w w w. k a y s e r - t h r e d e. c o m

2 Satellitenbasierte Positionierung und Navigation im Eisenbahnverkehr Drei wichtige Anwendungsbereiche: Passagier-Information Flottenmanagement Zugsicherung und Signalisierung Nicht-sicherheitskritische Anwendungen: Passagierinformation und Flottenmanagement (= moderate Anforderungen bzgl. Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit) Einfache Systeme (GPS L1-Empfänger, optional: Odometrie) Sicherheitskritische Anwendungen: Zugsicherung u. Signalisierung (= hohe Anforderungen) Hybride Systeme (GPS+EGNOS-Empfänger, Odometrie, Inertialsensoren, digitale Streckenkarten, Sensor-Fusion, Navigationsfilter) Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

3 Kayser-Threde s Systemfamilie für Eisanbahnanwendungen 1. Non-safety critical applications: robust, weather-proof, stand-alone outdoor systems with integrated antennas and batteries (technology transferred to Knorr Bremse) 2. Safety-critical applications: 19 high-performance indoor systems, power and data I/F to locomotive Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

4 1. Moderne Low-Cost-Systeme z.b. NavMaster RT (transportdata AG/Knorr Bremse, München): 12-channel GPS receiver (chipset) GSM modem (SMS communication with control center) Low-power processor with wake-up timer High-performance battery (life cycle 6 years) Robust steel container (with non metallic dome) S/W updates possible via SMS channel Externally plugged sensor technology Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

5 Transportplan-Überwachung mit Ereignis- und Laufwegsalarmen Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

6 Erweiterte Sensorerfassung und Kommunikation Satelliten SMS-Kommando von Zentrale SMS-Meldung an Zentrale (GSM-R) GPS GSM Datenkanal von Zentrale (S/W-Updates) Deckel Temp. Alarm zur Lok Sensorbus Funk Beschl. Sensor t Analyse Energie Batterie Entgleisung Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

2. Hybride Systeme, z.b. RadioCompass (Kayser-Threde) 7 30.

7 2. Hybride Systeme, z.b. RadioCompass (Kayser-Threde) Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

8 Systemkonfigurierung und Qualifikationstests Watchdog/Error Handling Odo Module Ars Module Sensor Fusion Results Location Data Acc Module GNSS Module Track Identification PPS/Clock Route Database Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

Seit 2003: Langzeittests auf unterschiedlichen Bahnstrecken Bayerische Oberlandbahn (BOB), Route München - Lenggries/Tegernsee/Bayrischzell Privatbahn LogServ/CargoServ

9 Seit 2003: Langzeittests auf unterschiedlichen Bahnstrecken Bayerische Oberlandbahn (BOB), Route München - Lenggries/Tegernsee/Bayrischzell Privatbahn LogServ/CargoServ in Österreich, Route Linz - Steyrling Belgische Staatsbahn SNCB, Route Brüssel - Luxemburg Transsib, Russland Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

10 Individuelle Sensor-Daten GNSS only missing track in lack of a track in the route data base route data base Multipath Influence Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

11 Verbesserung durch Sensor Fusion true trace highway bridge wrong GNSS position after masking due to memory effect correct position of sensor fusion algorithm Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

Erweiterung 2006: MITRA (EC 6th FP) Überwachung von Gefahrguttransporten Projektfokus: Fernüberwachung von Gefahrguttransporten (Straße/Schiene) Schnelle Verfügbarkeit von Zusatzinformationen:

12 Erweiterung 2006: MITRA (EC 6th FP) Überwachung von Gefahrguttransporten Projektfokus: Fernüberwachung von Gefahrguttransporten (Straße/Schiene) Schnelle Verfügbarkeit von Zusatzinformationen: Frachteigenschaften Verfügbarkeit von Rettungskräften Visualisierung des Unfallortes (2D/3D) Berechnung von Ausbreitungsszenarien) im Krisenfall Zeitraum: September 2004 August 2006 Kayser-Threde-Leistungen: Entwicklung Mobilgerät inkl. GPS-Navigation und GSM-Kommunikation Entwicklung Kommunikationsserver für Überwachung/Kommandierung Organisation von Tests auf der Bayerischen Oberlandbahn (BOB) Ergebnis Verringerung der Opferzahl in in der Zivilbevölkerung Verbesserte Koordination der Rettungsmaßnahmen Automatische Erkennung von Krisensituationen Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kayser-Threde GmbH Dr. Stefan Bedrich Head of Navigation & Security Wolfratshauser Str. 48 81379 München Tel.

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kayser-Threde GmbH Dr. Stefan Bedrich Head of Navigation & Security Wolfratshauser Str München Tel.: (089) Fax: (089) w w w. k a y s e r t h r e d e. c o m Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY

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