Heave ist eine Bewegungsmessung, die speziell für maritime Anwendungen gilt. Sie bezeichnet die Auf- und Abbewegung eines Schiffes aufgrund von Wellengang, gemessen als lineare Verschiebung entlang der lokalen Vertikalachse, wobei am Schwerpunkt des Schiffes ein Mittelwert von Null angenommen wird.
Unsere Algorithmen für Echtzeit- und zeitversetzte Heave-Messungen wurden umfassend verbessert.
Weitere Informationen zu unserem Heave-Algorithmus und dessen korrekter Einrichtung finden Sie auf der Seite „Wissensdatenbank“ in unserem Support-Center.
Aktuelle Entwicklungen
Unsere aktuellen Echtzeit- und zeitversetzten Heave-Algorithmen sind bereits branchenführend und verfügen über die besten Spezifikationen. Wir haben jedoch erhebliche Verbesserungen vorgenommen, um deren Genauigkeit weiter zu steigern. Die neuesten, in Firmware-Version 5.1 eingeführten Fortschritte nutzen den Abstand vom Drehzentrum (COR) zur IMU (Trägheitsmesseinheit), was zu folgenden Vorteilen für sowohl Echtzeit- als auch zeitversetzte Heave-Algorithmen führt:
- Verbesserte Leistung:
- Die Genauigkeit der Echtzeit-Vertikalbewegung wurde von 5 cm auf 4 cm verbessert.
- Die Genauigkeit der verzögerten Vertikalbewegung wurde von 2,5 cm auf 2 cm verbessert.
- Flexible IMU-Installation: Die IMU kann nun überall auf dem Schiff installiert werden, solange der Abstand zum COR angegeben wird. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber vorherigen Versionen, bei denen sich die IMU in der Nähe des COR des Schiffes befinden musste – eine Herausforderung für größere Schiffe.
- Verbesserte Leistung bei schwierigen Seegangsbedingungen: Die volle Leistungsfähigkeit bleibt auch unter anspruchsvolleren Seebedingungen erhalten.
Validierung neuer Algorithmen
Die Qualifizierung der Hubleistung ist von Natur aus eine Herausforderung, insbesondere wenn hohe Genauigkeit angestrebt wird. So sind wir damit umgegangen:
Bewertungsverfahren
Wir haben mehrere Auswertungen durchgeführt, darunter Vergleiche von bathymetrischen Datensätzen, die aus wiederholten Überflügen über denselben Meeresbodenbereich gewonnen wurden. Diese Auswertungen wurden von unserem Kunden und Partner Norbit unterstützt.
- Bathymetrische Auswertungen: Durch den Vergleich mehrerer Vermessungslinien im selben Gebiet haben wir eine Obergrenze für die Heave-Leistung ermittelt. Diese Methode berücksichtigt die Fehler der gesamten Erfassungskette, einschließlich derjenigen, die aus den Positions- und Winkelmessungen des „ INS “, dem Multibeam-Sonar und anderen Quellen stammen.
- Nachbearbeitungsverifikation: Wir haben auch unseren neuen Heave-Algorithmus (Seegang) mit nachbearbeiteten GNSS-Daten von Qinertia getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass der neue Algorithmus vergleichbar mit RTK abschneidet.
Ergebnisse und Schlussfolgerung
Die folgenden Screenshots bieten einen direkten Vergleich zwischen der alten und der neuen Algorithmusversion. Beachten Sie, dass sich die Farbskalen zwar unterscheiden, die dargestellten statistischen Werte jedoch eindeutig eine Verbesserung zeigen. Erwähnenswert ist, dass die Werte trotz visueller Artefakte im alten Heave-Algorithmus, die auf ungewöhnliche Seegangsbedingungen und die Konfiguration großer Schiffe zurückzuführen waren, innerhalb der Spezifikationen blieben.
Vergleich der alten und der neuen Algorithmusversion
Diese Auswertungen bestätigen die deutliche Leistungssteigerung unserer neuen Heave-Algorithmen, die unter verschiedenen Bedingungen eine überragende Genauigkeit und Zuverlässigkeit bieten.
Verbesserung sowohl bei Echtzeit- als auch bei zeitverzögerten Hebungsmessungen
Die Leistungssteigerungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst, aus der eine deutliche Verbesserung sowohl bei den Echtzeit- als auch bei den zeitverzögerten Hubmessungen hervorgeht.
| Alte Echtzeit-Wackelbewegung | Neue Echtzeit-Wackelbewegung | Alter, verzögerter Hub | Neuer verzögerter Hub | PPK-Referenz | |
|---|---|---|---|---|---|
| Mittelwert | 4 cm | 3 cm | 4 cm | 1 cm | 1 cm |
| Standardabweichung | 4 cm | 2 cm | 2 cm | 2 cm | 2 cm |
Diese Verbesserungen sorgen dafür, dass unsere leistungsstarke Produktreihe:
- Echtzeit-Heave-Anwendungen erreichen eine Genauigkeit von 4 cm.
- Vermessungsanwendungen, die mit verzögertem Hebe-Effekt kompatibel sind und von den gängigen Hydrografie -Softwarepaketen unterstützt werden, erreichen eine Genauigkeit von 2 cm.
Darüber hinaus profitieren Meeresprodukte von diesen Verbesserungen durch die heave-erweiterte Höhenfunktion. All diese Verbesserungen sind in unserer Qinertia 4 Nachbearbeitungssoftware und unseren Hochleistungsprodukten ab Firmware-Version 5.1 verfügbar. Diese Verbesserungen werden bald auf unsere Ellipse-Produktreihe ausgeweitet.
