Как стать автором
Обновить

Комментарии 31

Спасибо за очень интересную статью, особенно радует комплексный подход, когда решается увязка с диспетчерским ууправлением и главное параллельно идёт проработка нормативных актов.

Сама бортовая система позиционирования состоит из двух двухчастотных навигационных приемников в режиме RTK, антенны которых разнесены на всю длину локомотива для создания длинной базы

Зачем так дорого? Всё намного дешевле. Разделите задачи определения положения и углов ориентации

Вы используете внешнюю базу и два RTK-ровера. Соответственно вам нужна база 7.5 метра (СКО 0.25 градуса на метр базы). При этом при удалении от базы — падает точность обоих приемников. А при отражении сигнала от зданий — у вас пропадает RTK и положение и курс.

Лучше использовать серийный судовой компас для определения углов ориентации. 1 одночастотный приемник на нос (это будет «база») и два «ровера» на корму. Нужна точность по курсу достигается при базе 4.5 метра. Пишу «база» и «ровер» в кавычках потому, что для компаса — не важно, кто из них станет базой (у меня в коде «база» вообще выбирается динамически). СКО одночастотного RTK на таких расстояниях — те же 5-7 мм, преимущества двухчастотника — это работа на расстояниях более 10-20 км, а на ближних в RTK — он не лучше и не хуже дешевого одночастоника.

При такой схеме (одночастотный RTK на коротких расстояниях) возможна быстрая перефиксация в условиях сильной многолучевости. Если многолучевость дальняя (до препятствия на порядок больше расстояния между приемниками компаса), то она одинаково воздействует на все приемники.

Это все не существенно на Лужской, там многолучевости практически нет. Зато существенно в районе той же Альпика-Сервис (Роза-Хутор) или МЦК.
1. Что в вашем понимании «дорого» и насколько дешевле это можно сделать?
2. Не очень понятно предложение разделения определения положения и углов ориентации.
3. «Вы используете внешнюю базу и два RTK-ровера». Это и так, и не так одновременно, используется схема работы «стационарная база->RTK rover (движущаяся база)->RTK rover (стационарный)», т.е. RTK/RTK-moving base
4. Про какой конкретно серийный судовой компас идет речь, его стоимость?
5. Правильно ли я понял, что вы предлагаете поставить на локомотив не два ГНСС приемника, а три?
6. На Лужской от опор контактной сети многолучевости хоть отбавляй, что оказалось непреодолимой проблемой для некоторых испытанных приемников, которые не смогли работать в таких условиях в RTK режиме.
1. Двухчастотник и двухчастотная антенна — это пока в 5-10 раз дороже одночастотника того же класса. Цена серийного спутникового компаса — от 100 тысяч рублей. Ну и где-то до 300 тысяч. Это с тремя приемниками и антеннами.

2. Положение и ориентация — два разных RTK с независимой фиксацией. Если у нас малая серия — важна цена разработки. Поэтому дешевле взять серийный компас и серийный RTK-ровер.

3. Разумно, но зачем второй двухчастотник? В качестве второго приемника пойдет и одночастотник.

4. У них почти у всех сейчас цены по запросу, но диапазон цен я написал. Ссылку на наши — могу в личку кинуть. Вроде тут прямая реклама с бесплатных аккаунтов запрещена.

5. Нет, четыре приемника. Один — RTK-ровер и три от компаса. Можно и три — но это уже затраты на разработку.

6. От опоры над локомотивом? Это не многолучевость, это потеря базового спутника с перестройкой созвездия. Я там только одно место с явной многолучевостью помню, когда здание в 3 этажа рядом с путями.

Добрый день! В статье не полностью раскрыта технология измерения угла ориентации. Используется решение аналогичное предложенному Вами. Один из приемников работает в режиме подвижной базовой станции на локотиве, второй является ровером и использует поток RTK от подвижной базы. За счет этого в решении ровера помимо абсолютного положения присутствует трехмерный вектор относительного положения и курса. Так решается вопрос определения курса. Отдельно подвижная базовая станция может получать RTK поправки от стационарной базовой станции дифкоррекции. За счёт этого обеспечивается абсолютная точность. Двухмодульный приемник у нас получился бюджетный, встраивается в любой промышленный компьютер с разъемом miniPCIe. Обеспечивает высокую абсолютную точность, высокоточное определение курса, быстрый переход в режим RTK, синхронизацию времени для хоста. По стоимости он ниже чем обычный геодезический ровер. Если будет интересно, можем продолжить общение)

«трехмерный вектор относительного положения» вы не получите, ибо не можете определить вращение вокруг оси база-ровер. Эта ось у вас, скорее всего вдоль оси локомотива, то есть у вас будет только курс и тангаж, без крена. С другой стороны, скорее всего крен и не особо нужен.

Двухмодульный приемник у нас получился бюджетный,
Двухантенный или двухчастотный? Вот хоть убей — не понимаю, зачем вам два двухчастотника.

По стоимости он ниже чем обычный геодезический ровер.
То бишь тримбл за 4 миллиона? Ну это очень немудрено, можно и в 40 раз дешевле сделать. Кажется, только Завалишин умеет продавать сильно дороже тримбла.

Если будет интересно, можем продолжить общение)
Да мне только интересно, зачем вы удорожили систему двумя двухчастотниками с двумя двухчастотными антеннами. Или там что-то типа ZED-F9P?
Да, там стоит решение от U-blox с приемлемой ценой
Но зачем два двухчастотника? Для уменьшения числа позиций в BOM?

P.S. Если надо будет уменьшить базу между приемниками — вы поняли идею.
Совершенно верно, два ZED-F9P, плюс пара достаточно неплохих спиральных антенн для транспортных средств (которые имеют стоимость значительно большую чем приемники) в сумме со всевозможными наценками по цене менее серийного компаса, у которого она начинается от 100kР. А вот с точки зрения современного рынка ГНСС оборудования техническая начинка одночастотного компаса уже вызывает вопросы, как в части собственно самого приемника, антенны, так и внутренней алгоритмистике, что в совокупности должно обеспечивать стабильную работу в RTK режиме в условиях помех. И поэтому у меня с точность до наоборот вызывает недоумение предлагать в промышленные транспортные системы решения на базе одночастотных приемников за указанную сумму.
Давайте просто, по рабоче-крестьянски, без экивоков. Возьмите код RTK (или алгоритм, если нет кода) и ткните меня мордой — в чем преимущество двухчастотника на базе в 7.5 метров? Грубая отсечка спутников по вубене? Далее, если ваши доводы будут сомнительны, я возьму код и сделаю эксперименты. В итоге будут графики, подтверждающие вашу или мою правоту.

Можете чуть проще. Конфигурируете CFG-SIGNAL-* (ну или UBX-CFG-GNSS) на прием только L1 или только L2 на втором приемнике. И сами выдаете графики, что L1+L2 существенно лучше.

Следующий вопрос. Если вы считаете, что чем больше сигналов — тем лучше, то почему только два? Мы имеем 7 сигналов с GPS, 4 с ГЛОНАСС, 8 — с GALILEO (и аж 4 частоты). Половину из них — можно использовать (5 GPS, 4 ГЛОНАСС, 6 GALILEO). Будет ли лучше?

Дело в том, что преимущества у двухчастотников есть. Особенно в автономном режиме. Или на RTK при базе больше 10км. А вот на базе 7.5 метров — их нет. Есть преимущества в использовании большого числа спутников (GPS+ГЛОНАСС+GALILEO+BEIDOU), что тоже дает F9P. Есть преимущества в использовании 10 Мгц питов вместо 1 Мгц, то есть L5 для GPS и E5a/E5b для GALILEO. Но вот преимущества в использовании именно двух частот на базе в 7.5 метров — я не вижу. Ну разве что ловля слипов по вубене, но это грубый метод. Нормальный RAIM работает лучше.

Теперь по цене. 2*200$ приемник, 2*300 — антенны, 100$ — процеесор, плата и корпус, 100$ — изготовление. Итого 1200$ на железо без софта. Ну и где-то 100 000$ — это НИР, который с одной стороны разовый — с другой стороны — ложиться на ваши 10 экземпляров. Итого цена экземпляра 11 200$. То есть в 7 раз выше, чем у серийного изделия, где НИР размазана на больше число экземпляров, но тоже составляет существенную часть цены.

Ну то есть вы сравнили себестоимость своего изделия (причем без цены софта) с полной стоимостью чужого. С добавлением НИР все выглядит сильно иначе.

достаточно неплохих спиральных антенн для транспортных средств
Гм, мне кажется вас обманули. Можно ссылку на технические характеристики, в первую очередь на стабильность фазового центра? Ну и диаграмму направленности бы глянуть. Что-то я не верю в спиральную антенну со стабильным фазовым центром, но я не антенщик. itsar как по вашему, это возможно или обман?

Кстати, есть дешевые (100$) китайские двухчастотные антенны с нормированной стабильностью фазового центра 2мм. У нас их продает НАВИА. Мы их не до конца протестировали, но похоже, что со стабильностью фазового центра у них нормально.
Гм, мне кажется вас обманули. Можно ссылку на технические характеристики, в первую очередь на стабильность фазового центра? Ну и диаграмму направленности бы глянуть. Что-то я не верю в спиральную антенну со стабильным фазовым центром, но я не антенщик. itsar как по вашему, это возможно или обман?


Уважаемый jef239, это возможно. Пример — NovAtel Pinwheel. Пока китайцы не вышли на рынок двухчастотных антенн, это было довольно экономически конкурентное решение. По массе оно и сейчас остается вне конкуренции. Вернее будет наверное сказать, по соотношению характеристик (PCV) к массе.

Но что у неё с диаграммой направленности, а главное, со стабильностью фазового центра? Интересует, прежде всего спутники с углом места 15 градусов. Не расплывется ли у нас фазовый центр миллиметров на 7-10?

P.S. RTK, статика и двухчастотное автономное решение — все-таки разные вещи по требованиям к антенне. Дорогие геодезические антенны в RTK работают хуже ваших или талисмана.
Ой! Я кажется понял, что у вас произошло. Вы смотрели одночастотники с RTK на RTKLib. Их действительно сейчас клепают все, кому не лень. А RTKLib, это такая штука, которая по замечанию наших коллег-конкурентов «иногда работает».

Поэтому нарвавшись на первый нормально допиленный RTK — вы поверили, что дело во второй частоте. А оно совсем в другом. В том, что приемники разные. И универсальный RTK — хорошо работает с идеальным приёмником. А на реальных приёмниках все сильно иначе.

Кстати, ещё один совет. На 10 герц шум решения — в 3 раза больше, чем на 1 герц. Локомотив — пограничный катер, за 6 секунд на 360 градусов не поворачивается. Используйте 1 герц — и сможете уменьшить шумы в 3 раза.
Вы не планируете дополнительно использовать локальную навигацию независимую от спутников (радио или какие-то визуальные метки на столбах)? Станция достаточно важная и при каких-то обстоятельствах спутники могут потеряться.
Так у них ИНС есть для этого. Скорее всего до минуты на ИНС+одометр протянут.
Я имел в виду ситуацию когда совсем не станет сигнала или он вдруг окажется некачественным надолго. Опять же кто-то может немного пошутить и подвигать координаты, а локомотив повредит из-за этого что-то опасное.
Немного подвинуть спутники? Вы про буказоидов?????

Резервирование идет путем использования нескольких спутниковых систем, вместо чистого GPS.
Для позиционирования используются дополнительно:
— контроль проследования границ рельсовых цепей (генераторов рельсовых цепей), контроль занятости рельсовой цепи под локомтивовом;
— технологии SLAM.
В Европе используются датчики — бализы, устанавливаемые на шпалах, для позиционирования подвижного состава. Однако из-за сложности установки и обслуживания от них планируются отказываться и запущено несколько проектов по созданию виртуальных бализ на основе современных технологий навигации в рамках инновационной программы Shift2rail
Очень интересная статья.
В скором времени им придется ввести в действие правила, аналогичные правилам о беспилотниках: href=«www.compralobueno.com/drones/normativa-drones»>
Удивительно, как быстро развиваются технологии.
Спасибо за развернутую статью.
У меня несколько профильных вопросов.
1. Чье оборудование используется для передачи сигнала с состава в ЦОД. По идее бортовой сервер/сеть должны иметь связь с ЦОД для мониторинга и вмешательства с случае внештатной ситуации. Используете российские разработки или зарубежные, если конечно это не является тайной.
2. Испанская CAF тоже разрабатывает автоматизированные поезда. С ними у вас тоже есть какое-то сотрудничество?
3. Речь в статье идет только о грузовых, или в том числе о пассажирских(intercity и метро)
1. Для передачи видео данных между бортом и центром обработки используется LTE. В настоящий момент используется сеть TELE2 на несущей частоте 450 МГц недоступной для публичных пользователей (оборудование Nokia). Для передачи команд используется дополнительный радиоканал (160 МГц) на отечественном оборудовании.
2. Испанская CAF начала подобные разработки только в 2019 году, мы с ними встречались на конференции. Ведут разработки также SNCF, Alstom, Siemens, Thales.
3. В статье речь идет о маневровых локомотивах, но также в РЖД осуществляется разработка автономных электропоездов.
Спасибо.
Почему не используете многоканальные роутеры?
На РЖД есть опыт применения роутеров X6 шведской Icomera для пассажирского Wi-Fi. Или многоканальное оборудование сильно удорожает продукт?
Для депо возможно одноканального и хватит, а для междугородного скорее всего нет.
Хорошо когда разные компании пробуют разные подходы. Когнитив наоборот напирает на свой радар и счастлив.
Мы ставили радары трех компаний — Bosch, Continental и отечественный радар. Обнаружение человека происходило на максимальной дальности 60-70 метров, огромное число отражений от металлических объектов с сильным сигналом. Наши мнение полностью совпадает с результатами исследований SNCF и BOSCH. Радары на железной дороге дают хорошую точность при использовании их для SLAM.
Ваши конкуренты в своей статье утверждают якобы им радар помогает. Я не утверждаю, что вы ошибаетесь и вам тоже срочно надо сделать как они. Уверен выживет лучший подход (в общемировом плане т.к. у нас большое влияние имеет личное общение с заказчиком).


На картинке данные от радара Когнитив, которые они представляли на конференции год назад (вырезано из видео). На втором изоббражении хорошо видно, что человек пропадает на дистанции около 60 метров. И наши конкуренты в настоящий момент делают не беспилотный локомотив, а только систему помощи машинисту путем распознавания объектов.
Во, вот это я понимаю! Комплексный подход к автоматизации маневровой работы. То, о чем я писал в комментариях к статье Cognitive. И к этому, в принципе, с 1992 года шли.

Занятно только вот что — если НИИАС в этом проекте, то кто тогда выступает драйвером того проекта со стороны дороги? Я не совсем понял наверное из их статьи.

Живу в Сергиевом Посаде. Вроде большой город (больше 100 тыс. населения), вроде недалеко от Москвы (70км), а про подобную автоматизацию в РЖД верится с трудом. Так вышло, что город разделен на две части железной дорогой, через которую есть 2 переезда. Объезд железной дороги по эстакаде занимает порядка 20 мин, поэтому переезды пользуются большой популярностью. Не редко бывают случаи (в том числе и со мной) когда на подобном переезде стоишь минут по 40 и за эти 40 мин. проезжает 2 поезда. По моему мнению проблема заключается в том, что перед перездами есть семафоры и если на них останавливается поезд из-за красного света, переезды всеравно закрываются. Люди торачат в пробке и любуются на пустой переезд. Мало кто уезжает на объездную дорогу так как каждый думает "Ну точно скоро откроют, нельзя же столько тупить". Может вы, как специалист по автоматизации движения поездов, подскажете, когда в РЖД догадаются поставить на шлагбаумы датчик, который бы их не закрывал, если в 100 метрах от переезда остановился поезд на красный свет? В чем сложность установки подобного датчика? Подобная фигня творится в крупном городе рядом с Москвой, подозреваю, что в далеком замкадье дела обстоят еще хуже.

ТС ответил ниже, но помимо технического фактора (а он сложнее, чем кажется, особенно учитывая крайнюю замороченность МПС/РЖД на функциональной безопасности) есть еще организационный. В 2012 году, сидя на посту ЭЦ, наблюдал перекрытие переезда на выезде из моторвагонного депо Перерва (Москва, Иловайская улица), когда перекрыли переезд именно по запросу депо, деповцы открыли ворота, но за сорок минут так ничего и не произошло (потом просто закрыли ворота и отменили маршрут), а машины все это время естественно стояли (хотя под остальными путями, помимо выезда из депо, уже идет подземный переезд, и казалось бы езжай себе в счастливое будущее). ДСП там были разговорчивые, мы спросили — а чо так? А вот так, что-то у них не сложилось почти сразу, пока разбирались, потом поняли, что вообще никак, ну и отменили. И поскольку никто на станции (или в районе управления) лично не заинтересован в доступности переездов, то никто и не настоял на том, чтобы депо сначала решило проблему, а потом снова запросило маршрут.
Текущее решение по переездам основано на информации о занятии рельсовых цепей поездом перед переездом, скорость движения поезда не учитывается. Безусловно, решение по переездам необходимо модифицировать, работы в этом направлении выполняются, но важно понимать, что это вопрос безопасности и лучше немного постоять на переезде и остаться живым, чем поспешить и попасть под поезд. Кроме того встает финансовый вопрос модернизации переездов.
Логично предположить, что если бы РЖД можно было законно напрячь на компенсацию бессмысленных простоев, то модернизация была бы уже произведена и все радостно отрапортовали как много денег они сэкономили стране и монополисту.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.