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
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) 2 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
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 3 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
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 4 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
Transportplan-Überwachung mit Ereignis- und Laufwegsalarmen 5 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
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 6 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
2. Hybride Systeme, z.b. RadioCompass (Kayser-Threde) 7 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
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 8 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
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 9 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
Individuelle Sensor-Daten GNSS only missing track in lack of a track in the route data base route data base Multipath Influence 10 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY
Verbesserung durch Sensor Fusion true trace highway bridge wrong GNSS position after masking due to memory effect correct position of sensor fusion algorithm 11 30.09.2008 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: 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 12 30.09.2008 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.: (089) 72495-252 Fax: (089) 72495-215 stefan.bedrich@kayser-threde.com w w w. k a y s e r t h r e d e. c o m 13 30.09.2008 Robuste Navigation BUSINESS UNIT SPACE TECHNOLOGY