M3 SYSTEMS

StellaNGC Plug & Play
StellaNGC Record & Playback
StellaNGC Scenario Replayer

ALLIANCE RENAULT NISSAN
PSA
CONTINENTAL
APTIV
DONGFENG NISSAN

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HITACHI RAIL
ALSTOM

Secteur cible à développer

ISO 9001-2015

Europe (France, Italie, Allemagne)
Russie
Asie (Chine, Japon, Inde)
USA

D’après un rapport de l’European Union Agency for Railways, le positionnement par satellite constitue un apport prometteur et innovant dans l’évolution de l’ERTMS [1] . Si son utilisation est maîtrisée, le GNSS permet de réduire les coûts d’infrastructures et d’améliorer les performances de la gestion du trafic. Pour ce faire, il est nécessaire de caractériser l’environnement ferroviaire proche et éloigné du mobile d’un point de vue GNSS [2].
La caractérisation GNSS d’un environnement fait intervenir des méthodologies, techniques et simulateurs différents. Ceux-ci sont développés par différentes structures (PMEs, grands groupes, institutions, laboratoires), experts chacun dans leurs domaines (simulation RF, modélisation 3D, algorithme de formation de faisceaux), complexifiant l’accès à un banc de test complet.

Portant cette problématique au niveau européen (projet H2020/Gate4Rail), la solution proposée est la mise en place d’une architecture de test permettant de virtualiser le banc de test. Une fois la méthodologie de test définie, l’effort porte sur la mise en place de l’automatisation et de l’intégration continue des simulateurs, assurant la viabilité des dernières versions des simulateurs.

Ce projet permet le déploiement novateur d’un Virtual Test Bench web-ready (VTB). Il est désormais possible de générer une simulation réaliste grâce à un unique scenario GNSS caractéristique d’un environnement ferroviaire. L’architecture définie s’appuie sur un fichier XML pour coordonner l’ensemble des simulateurs composites.

[1] European Rail Traffic Management System – [2] Global Navigation Satellite System

L’objectif de ces projets européens est de réduire l’infrastructure sol (balises physiques) et ainsi d’optimiser les coûts systèmes. Pour tout système de transport public et notamment ferroviaire, la précision et la fiabilité de la position du mobile est clé. Cette information est obtenue grâce à une architecture multi-capteurs (ou système hybridé) : centrales inertielles, caméras, LiDAR (analyse de l’environnement 3D )… et GNSS[1] (position X, Y , Z). L’apport du GNSS au sein d’un système de navigation nécessite une analyse préalable car ce capteur subit des vulnérabilités non-intentionnelles – multi-trajets ou masquage – et intentionnelles – brouillage ou leurrage.

L’application StellaNGC Railway permet de mesurer la performance des récepteurs embarqués dans un train compatible ERTMS[2] 3 et/ou SBS[3].
Le système s’articule autour du simulateur GNSS développé par M3 Systems, StellaNGC Simulation, qui permet la génération des signaux radiofréquences (RF) ainsi que des corrections différentielles (DGNSS[4]) pour un ensemble de stations sol de référence (balises). Les multiples paramètres et scénarios spécifiques « rail » de la simulation (notamment les vulnérabilités) permettent de recueillir les données nécessaires à l’analyse de la fiabilité du GNSS dans l’application ferroviaire.

StellaNGC Railway App est actuellement déployé chez différents OEMs. Pour exemple, cette solution permet le développement et la validation du concept innovant de balise virtuelle : position de référence détectée par le mobile en l’absence de balise physique. Il permet de définir l’architecture sol et le positionnement des euro-balises sol afin d’atteindre à terme le niveau 4 de certification système (SIL4)[5].

[1] Global Navigation Satellite System
[2] European Railway Traffic Management System
[3] Space-Based Services
[4] Differential GNSS
[5] Safety Integrity Level

Le développement de la mobilité future : intelligente et autonome, nécéssite un service de localisation de plus en plus précis, sur et robuste. Pour concevoir et évaluer les technologies de localisation, GNSS en particulier, il est nécéssaire de disposer d’un outil de simulation permettant aux chercheurs, ingénieurs et développeurs d’évaluer rapidement et à moindre coût les nouvelles solutions sur des scénarios à haute responsabilité des conditions réelles.

La plate-forme GUEST (GNSS UNIFIED ENHANCED SIMULATION TOOL) est un outil de simulation haute fidélité permettant de tester différentes architectures de récepteurs ou algorithmes GNSS dans différents environnements. Elle comprend un outil de simulation modélisant la propagation du signal et les vulnérabilités associées. Elle permet de modéliser les récepteurs, de simuler les conditions de réception et différentes configurations et de fournir des indicateurs de performance pertinents.

GUEST a été développé dans le cadre de travaux réalisés pour le compte de l’ESA, pour permettre d’évaluer l’apport, au niveau utilisateurs, des nouveaux signaux GALILEO nouvelle génération.