Alle Arten von Vermessungen und allgemeiner gesagt, Ozeanographie und Hydrographie benötigen einen Inertialsensor. Diese Lösungen reichen von MRU bis High-End INS/GNSS, und ihre Auswahl sollte nicht auf die leichte Schulter genommen werden. Es ist entscheidend, den richtigen Sensor je nach Art der Anwendung und ihren Bedürfnissen auszuwählen. Wie wählt man also die beste Inertiallösung aus?
Aus diesem Grund haben wir unsere verschiedenen Produktlinien während einer 3-tägigen Vermessung mit einem Multibeam-Echolot in 3 Bereichen des Hamburger Hafens (Deutschland) getestet: Hamburgs Docks, unter Brücken und in den Flusskanälen der Stadt.
Die Möglichkeit, die Leistung unserer Lösungen in verschiedenen Umgebungen und auf verschiedenen Genauigkeitsstufen zu bezeugen, war der Schlüssel, um empfehlen zu können, welches INS je nach Anwendung und Bedingungen verwendet werden sollte.
Lassen Sie uns gemeinsam mehr darüber erfahren, wie Sie die beste Inertiallösung auswählen.
Kleine Marine-Integrationen und Vermessungen in sehr flachen Gewässern
Hydrographie umfasst nicht nur Vermessungen auf großen Schiffen, sondern auch AUVs, USVs oder sogar Bojen. Angesichts der Größe solcher Anwendungen kann sich ein Miniatur- und robuster Inertialsensor als ideal erweisen. SBG Systems hat die innovativste Antwort für Ihre Anforderung entwickelt: Wie wählt man die beste Inertiallösung aus?
Die Miniatur-Ellipse-Produktlinie von SBG Systems reicht von AHRS bis zu Dual-Antennen-RTK-GNSS/INS in kleinen IP68-Gehäusen.
Da Robustheit in maritimen Anwendungen entscheidend ist, profitieren alle MRU und INS von SBG Systems von einer individuellen High-End-Kalibrierung von -40 bis 85 °C.
Wir prüfen Inertialsensoren rigoros und stellen sicher, dass nur diejenigen, die die Spezifikationen erfüllen, konsistente Messungen für die Missionen von Fachleuten liefern.
Ellipse sensors deliver a 5-cm accurate real-time heave that automatically adjusts to the wave period and provides unmatched performance in attitude (0.05°) and heading (0.2°).
In addition to buoys, small USV, and AUV solutions for navigation or surveying, these inertial sensors can also compensate and stabilize a single beam or side scan echosounder.
However, they can only offer optimal performance in open-sky surveys in very shallow waters (< 10 meters) in near-shore areas with low motion, offering a cost-effective package for these types of surveys. Indeed, the Ellipse’s RTK Heave directly provides a precise altitude, which is well-suited for near-shore surveying.
Open-Sky- und Flachwasservermessungen
Die während der Vermessung erfassten bathymetrischen und inertialen Daten zeigen, dass alle Sensoren hochgenaue Bewegungs-, Kurs- und Positionsdaten in einer Open-Sky- und Flachwasservermessung liefern.
Während die Ellipse nicht für hochgenaue MBES-Vermessungen empfohlen wird, ist die Ekinox oder Navsight Ekinox die am besten geeignete Lösung und kann ein attraktives Paket in Echtzeit für Open-Sky- und Flachwasservermessungen in Küstengebieten bieten.
Die Ekinox Inertial Navigation Systems sind entweder als All-in-One-Sensoren in Industriequalität erhältlich, die von MRU bis High-End-RTK-INS/GNSS reichen, oder als Teil der Marine-Lösung.
Beide bieten die gleiche Leistung und Genauigkeit: 0,02° Roll/Pitch (RTK), 0,05° GNSS-Kurs und zentimetergenaue Position.
Als kompakte All-in-One-Sensoren können sie in Geräte integriert werden, bei denen der Platz kritisch ist, wie z. B. USV für hydrographische Vermessungen.
Die Navsight Marine Solution wurde entwickelt, um die Aufgaben von Hydrographen zu erleichtern, und wird als Motion Reference Unit (MRU) geliefert, die Roll-, Nick- und Heave-Daten liefert, oder als komplette Navigationslösung mit einem Tri-Frequenz-GNSS-Empfänger oder unter Verwendung eines externen GNSS-Empfängers.
Die Ekinox IMU ist mit der Verarbeitungseinheit verbunden. Dieser sehr praktische Aufbau ermöglicht es, die IMU in der Nähe des Echolots zu platzieren, während sich die Verarbeitungseinheit in der Kabine befindet und mit dem Computer des Bedieners verbunden ist.
Eine Inertiallösung für jede Art von GNSS-Ausfall
GNSS-Ausfälle können in verschiedenen Umgebungen auftreten, z. B. bei der Navigation unter Brücken oder bei der Vermessung von Flusskanälen und Hafeneinrichtungen.
Sie stellen eine Herausforderung für alle hydrographischen Vermessungen dar und unterstreichen die Notwendigkeit eines inertialen Navigationssystems in Verbindung mit GNSS, das Inertial- und GNSS-Daten für eine kontinuierlich höhere Genauigkeit der Trajektorie zusammenführt.
Die Vermessungsergebnisse unter den Brücken zeigen, dass der Inertialsensor die Genauigkeit mit verbesserten RTK-, Lage-, Kurs- und Heave-Daten beibehält. Der Kurs scheint mit der Navsight Apogee viel stabiler zu sein, da sie leistungsfähigere Gyroskope enthält.
Diese Lösung liefert auch präzisere Inertial- und Positionsdaten und ist somit die richtige Wahl für diese Anwendung.
Die Qinertia Software von SBG Systems behebt GNSS-Ausfälle durch die Nachbearbeitung von Vermessungsdaten und gewährleistet genaue Ergebnisse durch fortschrittliche PPK-Technologie.
Die Kombination aus Apogee und Qinertia ermöglicht eine zuverlässige und äußerst genaue Lösung bei langen GNSS-Ausfällen.
Starke GNSS-Mehrwegeeffekte in Flusskanälen verursachen häufige kleine Ausfälle, die schwieriger zu beheben sind als lange GNSS-Ausfälle.
Mehrwegeeffekte stören die GNSS-Doppelkurs- und Positionsberechnung, erhöhen die Fehler und machen lose gekoppelte Inertiallösungen unter solchen Bedingungen unzuverlässig.
Komplementarität mit einer PPK Post-Processing Software
Diese Umgebung erfordert High-End INS/GNSS für stabile Roll/Pitch-Daten mit eng gekoppelter Nachbearbeitung, um Mehrwegeeffekte zu filtern.
Die PPK-Berechnung verbessert Kurs und Bewegung, und die enge Kopplung verbessert die Position erheblich.
Die hochleistungsfähige Navsight Apogee Lösung (0,008° Roll/Pitch, 0,015° GNSS-Kurs und zentimetergenaue Position) bietet zusammen mit der Qinertia PPK-Software das optimale Paket unter solchen Bedingungen. Sie ermöglicht auch hochgenaue Vermessungen in tiefem Wasser, sogar Offshore.
Während die Ekinox und Apogee Bewegungs- und Navigationslösungen auf MEMS basieren, integriert die Navsight Horizon eine Closed-Loop-FOG IMU, die eine robuste und konsistente Leistung in den anspruchsvollsten Umgebungen wie hochdichten Gebieten oder Low-Dynamic-Vermessungen ermöglicht.
Wir haben diese Systemdaten für Vermessungstests in Hamburg nachbearbeitet, um höchste Leistung als Referenzsystem zu gewährleisten.
Darüber hinaus sind die Sensoren von SBG Systems mit allen Hydrographie-Softwareprogrammen kompatibel, die ASCII-, NMEA- und TSS-Protokolle akzeptieren. Andere Software haben Treiber entwickelt, die zum binären Protokoll von SBG passen und die Integration des Sensors erleichtern.
Haben Sie die Antwort auf das Dilemma gefunden: Wie wählt man die beste Inertiallösung aus?
Echtzeit oder Post-Processing?
Bei diesen verschiedenen Vermessungen hat sich gezeigt, dass die Nachbearbeitung die Vermessungsergebnisse unter den schwierigsten Bedingungen verbessert.
In anspruchsvollen GNSS-Umgebungen gewährleistet die Nachbearbeitungssoftware eine optimale Leistung, im Gegensatz zu Open-Sky-Vermessungen, die für die Genauigkeit auf Echtzeitdaten angewiesen sind.
Vorwärts- und Rückwärtsberechnung sowie modernste PPK-Algorithmen tragen dazu bei, ein Höchstmaß an Genauigkeit zu erreichen. Die enge Kopplung ist unter solchen Bedingungen unerlässlich, um robust gegen den Mehrwegeeffekt zu sein.
Qinertia vereinfacht die Nachbearbeitung für Hydrographen und bietet ein intuitives Tool, das entwickelt wurde, um die Aufgaben von Vermessern zu erleichtern und Arbeitsabläufe effektiv zu rationalisieren.
Diese effiziente, schnelle und unkomplizierte, voll ausgestattete GNSS- und INS/GNSS-Nachbearbeitungssoftware bietet Zugriff auf Offline-RTK-Korrekturen von mehr als 8.000 Basisstationen in 164 Ländern. Sie unterstützt IMUs von Drittanbietern und alle GNSS-Empfänger und umfasst eine VBS-Funktion (Virtual Base Station) und PPP-Berechnungen.
Diese kostengünstige Lösung ermöglicht Vermessungen auch unter schwierigen Bedingungen und ermöglicht nachträgliche Korrekturen der Installationsparameter, um den Tag zu retten!
