Gleisgenaue Positionsbestimmung für automatisierte Bahnanwendungen
Bild: Versuchsträger während der Live-Demonstration des automatisierten Rangierens im Rail & Logistic Center Wustermark
Mit dem autonomen Fahren lassen sich im Bahnbereich effiziente und sichere Prozessabläufe realisieren, so kann etwa die Anzahl von Personen im Gleis und damit das Risiko von Unfällen reduziert werden. Dafür sind flächendeckende und exakte Lokalisierungsinformationen notwendig. Im Projekt »Galileo Online: GO!« entwickelte das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit fünf weiteren Partnern einen Satellitennavigationsempfänger mit integrierter Anbindung an eine zentrale Serviceplattform und optimierten Kommunikationswegen für Bahnanwendungen. Für bestimmte Einsatzfelder ist automatisiertes Fahren auf der Schiene schon heute technisch möglich und auch in Anwendung. Zur Umsetzung des automatisierten Fahrens auf der Schiene sind exakte Lokalisierungsinformationen mit hoher Verfügbarkeit wichtige Voraussetzung. An dieser Stelle setzt das Projekt Galileo Online: GO! an. Im Rahmen des Projekts wurde ein zuverlässiger und hochgenauer Satellitennavigationsempfänger entwickelt. Hierbei werden anwendungsspezifische Probleme berücksichtigt, wie zum Beispiel Abschattungseffekte der Satellitensignale unter bahntypischen Empfangsbedingungen. Ziel des Projekts ist ein verbesserter Satellitennavigationsempfänger, der speziell für die Anforderungen im Bahnbereich weiterentwickelt wurde. So wird zum Beispiel durch die Nutzung mehrerer Satellitensysteme (GPS und Galileo) die Verfügbarkeit einer Positions-Information erhöht. Das Fraunhofer IIS entwickelte das sogenannte Basisband des GO!-Empfängers, das die empfangenen Satellitensignale akquiriert, die entsprechenden Informationen ausliest und als Rohdaten zur Weiterverarbeitung an die Projektpartner bereitstellt. Durch einen neuartigen Ansatz mittels Vektortracking-Loops in der sogenannten tiefen Kopplung können
Signalverluste bei kurzen Verdeckungen der Satelliten, zum Beispiel durch Brücken oder bei Tunnelfahrten, kompensiert werden. Desweiteren wurde die Nutzung des speziellen Galileo-Signals »E5AltBOC« umgesetzt, das weitere Verbesserungen in Bezug auf die Genauigkeit und die Robustheit gegenüber Reflexionen ermöglicht.
Galileo Online: GO! ist ein Gemeinschaftsprojekt des Fraunhofer IIS mit der RWTH Aachen University, der IMST GmbH, der SCISYS Deutschland GmbH, der Vodafone GmbH und der InnoZ GmbH. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.