Trägheitssensoren für Schiffsnavigationssysteme

Die maritime Industrie, auch Blaue Wirtschaft genannt, entwickelt sich ständig weiter, und präzise marine Navigationssysteme sind für militärische, kommerzielle und wissenschaftliche Meeresoperationen von entscheidender Bedeutung.
Während Schiffe die weiten Ozeane durchqueren, vermerken, erforschen und dort ihre Position halten, setzt ihre starke Abhängigkeit von Global Navigation Satellite Systems (GNSS) sie kritischen Schwachstellen aus, darunter Signalstörungen (Jamming), Spoofing und umweltbedingte Ausfälle. Um eine zuverlässige und vertrauenswürdige Positionierung zu gewährleisten, war der Bedarf an robusten Positionierungs-, Navigations- und Zeitbestimmungslösungen (PNT) noch nie so groß wie heute.
In diesem Zusammenhang haben sich Inertial Navigation Systems (INS) als unverzichtbare Werkzeuge erwiesen. Sie bieten hochleistungsfähige Navigationsfunktionen, die unabhängig von externen Signalen arbeiten.
Unter Nutzung fortschrittlicher Sensoren stellen diese Systeme sicher, dass Wasserfahrzeuge wie Handelsschiffe oder maritime Drohnen (Marinedrohnen, Drohnenboote, Unterwasserdrohnen usw.) auch in anspruchsvollen Umgebungen eine präzise Navigation und Positionierung aufrechtrechterhalten.

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Präzision bei anspruchsvollen maritimen Einsätzen gewährleisten

Oberflächenoperationen finden häufig in dynamischen, unvorhersehbaren Umgebungen statt, in denen herkömmliche Navigationssysteme an ihre Grenzen stoßen. Da sich die globale Schifffahrtsindustrie in Richtung Automatisierung und gesteigerter betrieblicher Effizienz entwickelt, spielt das INS eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer sicheren Navigation, insbesondere in GNSS-freien Bereichen oder stark befahrene Häfen.

Für autonome Schiffe sorgt die Integration des INS dafür, dass Schiffe weiterhin präzise navigieren können, wenn GNSS-Signale nicht verfügbar oder unzuverlässig sind, was reibungslose und sichere Abläufe ermöglicht.

Schiffe führen ihre Einsätze häufig in abgelegenen oder anspruchsvollen Umgebungen wie Polargebieten oder Tiefseeerkundungen durch. An diesen Standorten stellt das INS sicher, dass die Position des Schiffes exakt verfolgt wird, was eine präzise Datenerfassung und effiziente Navigation ermöglicht.

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Außergewöhnliche Zuverlässigkeit bei kontinuierlicher Datenverfügbarkeit

Einer der Hauptvorteile des INS ist seine Fähigkeit, unabhängig von externen Signalen zu funktionieren. Im Gegensatz zu GNSS, das durch Jamming oder Signalverlust gestört werden kann, liefert das INS kontinuierliche Navigationsinformationen. Dies ist besonders wertvoll in Hochrisikobereichen, in denen eine unterbrechungsfreie Navigation für die Sicherheit von Schiff und Besatzung unerlässlich ist.

Durch die Bereitstellung von Echtzeitdaten zu Position, Geschwindigkeit und Ausrichtung des Schiffes erhöht das INS die Sicherheit bei komplexen Manövern wie dem Anlegen, dem Navigieren in engen Fahrwassern oder dem Betrieb in stark befahrene Gebieten. Dadurch wird sichergestellt, dass Wasserfahrzeuge wie Handelsschiffe (z. B. autonome Fähren) Kollisionen und andere Unfälle auch unter schwierigen Bedingungen vermeiden können.

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USV in einem Schiffsnavigationssystem-Set

Nahtlose Integration mit Navigationssensoren und -systemen

Unsere Trägheitslösungen lassen sich zur Erhöhung von Genauigkeit, Kontinuität und Ausfallsicherheit mit anderen Navigationssystemen wie GNSS, Doppler Velocity Logs (DVL) oder akustischen Positionierungssystemen (APS) sowie weiteren Eingaben wie Geschwindigkeits- oder Kurssensoren integrieren. Durch die Zusammenführung dieser Datenquellen mittels Sensorfusion können Schiffe eine zuverlässigere Navigationsleistung aufrechterhalten, was insbesondere in anspruchsvollen oder GNSS-reduzierten Umgebungen von großer Bedeutung ist.



Darüber hinaus kann es den Bedarf an häufigen Rekalibrierungen oder die Abhängigkeit von externen Navigationshilfen verringern, was zu Kosteneinsparungen für Betreiber führt. In Branchen wie der Offshore-Energiewirtschaft oder der Handelsschifffahrt reduziert die Fähigkeit zum autonomen Betrieb unabhängig von GNSS das Risiko von Verzögerungen oder kostspieligen Fehlern.

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Unsere Stärken

Unsere Inertialnavigationssysteme bieten mehrere Vorteile für marine Navigationssysteme, darunter:

Flexible Integration in die Schifffahrt Von OEM-Modulen bis hin zu geschlossenen Onboard-Installationen passen sich unsere Lösungen verschiedensten Schiffarchitekturen und Missionsanforderungen an.
Resistent gegen GNSS-Störungen Unterbrechungsfreie Leistung in GNSS-beeinträchtigten und GNSS-freien Umgebungen wie in der Nähe von Häfen oder unter Brücken.
Robuste Bauweise für raue Einsatzbedingungen Entwickelt, um extremen maritimen Bedingungen standzuhalten: rauer See, hohe Luftfeuchtigkeit und extreme Temperaturen.
Nahtlose Integration mit Schiffsensoren Lässt sich problemlos in Radar-, Sonar- und Autopilotsysteme integrieren und verbessert so die Schiffssteuerung, die Lageerkennung …

Lösungen für Schiffsnavigationssysteme

Wir haben die besten Inertial Navigation Systems entwickelt, die den maritimen Betrieb revolutionieren, indem sie genaue und zuverlässige Navigationsdaten selbst unter den anspruchsvollsten Bedingungen liefern.

Ob in der Verteidigung, der Handelsschifffahrt, im maritimen Transport, in der wissenschaftlichen Forschung, Ozeanographie, Aquakultur oder beim Offshore-Energie- und Offshore-Windparkbau – Sie navigieren sicher und effizient.

Ellipse D INS Mini-Einheit rechts

Ellipse-D

Ellipse-D ist das kleinste Trägernavigationssystem mit Dual-Antennen-GNSS und bietet präzise Steuerkursbestimmung sowie zentimetergenaue Präzision unter allen Bedingungen.
INS RTK mit zwei Antennen INS 0,05° Roll- und Nickwinkel 0,2° Kurs
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Ellipse-D
Quanta Micro INS Mini Unit Right

Quanta Micro

Quanta Micro ist ein GNSS-gestütztes Inertial Navigation System für raumbeschränkte Anwendungen (OEM-Paket). Basierend auf einer IMU der Vermessungsklasse für optimale Kursleistung bei Ein-Antennen-Anwendungen und hoher Unempfindlichkeit gegenüber vibrierenden Umgebungen.
INS Internes GNSS mit Einzel-/Dual-Antenne 0,06° Kurs 0,015° RTK-Roll- und Nickwinkel
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Quanta Micro
Ekinox Micro INS Mini-Einheit Rechts

Ekinox Micro

Das Ekinox Micro ist ein kompaktes, leistungsstarkes INS mit Dual-Antennen-GNSS, das eine unvergleichliche Präzision und Zuverlässigkeit bei missionskritischen Anwendungen bietet.
INS Internes GNSS mit Einzel-/Dual-Antenne 0,015° Roll- und Nickwinkel 0,05° Kurs
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Ekinox Micro
Ekinox D INS Mini-Einheit Rechts

Ekinox-D

Ekinox-D ist ein All-in-One-Trägernavigationssystem mit integriertem RTK-GNSS-Empfänger und ideal für Anwendungen, bei denen der Platzfaktor entscheidend ist.
INS Interne geodätische Doppelantenne 0,02° Roll- und Nickwinkel 0,05° Kurs
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Ekinox-D
Stellar 40 Silber Right Mini

Stellar-40

Der Stellar-40 ist ein taktisches INS, das auf maximale Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen, Störungen (Jamming) und Täuschung (Spoofing) ausgelegt ist. Es bietet unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit für Ihre anspruchsvollsten missionskritischen Anwendungen.
INS Erweiterte Widerstandsfähigkeit gegen Stör- und Fälschungsangriffe Positionsfehler bis zu 0,2 % DT bei GNSS-Ausfall 0,05° Kurs (RTK)
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Stellar-40
Apogee-D INS Mini-Einheit Rechts

Apogee-D

Das Apogee-D ist ein All-in-One INS/GNSS mit integriertem RTK- und PPP-fähigen GNSS-Empfänger für Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist, aber höchste Leistung gefordert wird.
INS Interne geodätische Doppelantenne 0,008° Roll- und Nickwinkel 0,02° Kurs
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Apogee-D

Broschüre zu Navigationsanwendungen

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Fallstudien

Entdecken Sie, wie die bahnbrechende Navigationstechnologie von SBG Systems die Zukunft maritimer Navigationssysteme prägt

Meeres-Technologie

Marine Technology integriert das INS/GNSS von SBG in die HydroDron USV

USV-Navigation
Meeres-Technologie
Namdeb Diamond Corporation

Qinertia GNSS/INS-PPK-Software für marine Geophysik ausgewählt

Daten-Nachbearbeitung
namdeb ppk
Angewandte Akustik

Applied Acoustics integriert Sensoren von „ INS “ in Easytrak Pyxis USBL

Unterwasser-Ortungssystem
Easytrak USBL
WASSP Multibeam

Ellipse als kostengünstige Lösung für Mehrstrahl-Echolote

Vermessung und Kartierung
WASSP Multibeam und SBG INS
Aquatica-U-Boote

Expedition erforscht Belizes Great Blue Hole mit dem Ellipse INS-Sensor

Vermessung
U-Boot „Stingray“
WSA Berlin

Trägheitsnavigationssystem für die Kartierung unter Brücken

Vermessung
Kartierung unter Brücken
Entdecken Sie alle unsere Fallstudien

Man spricht über uns

Erfahren Sie es aus erster Hand von den Innovatoren und Kunden, die unsere Technologie einsetzen.

Ihre Erfahrungsberichte und Erfolgsgeschichten verdeutlichen, welchen bedeutenden Einfluss unsere Sensoren in praktischen UAV-Navigationsanwendungen haben.

Logo „WarnowstromerAI“ – Projekt für autonome Fähren
WarnowstromerAI
„Das Ekinox Micro ist die beste Sensorlösung, um die autonome Schifffahrt in urbanen Gebieten voranzutreiben.”
Team WarnowstromerAI
Logo-Umfrage von GapEOD
GapEOD
„Insgesamt passt die SBG-Lösung sehr gut zu unseren Anwendungsanforderungen. Sie bietet die von uns benötigte Kursstabilität und Genauigkeit und arbeitet im täglichen Betrieb auf allen unseren Plattformen zuverlässig.“
Mari-Liis Tilk, Projektleiterin
Universität Waterloo
„Das Ellipse-D von SBG Systems war einfach zu bedienen, äußerst präzise und stabil sowie kompakt in den Abmessungen – all dies war essenziell für die Entwicklung unseres WATonoTruck.“
Amir K., Professor und Direktor

Entdecken Sie weitere Trägheitsanwendungen in der Seeschifffahrt

Tauchen Sie ein in die Welt der Trägheitsanwendungen in der Seeschifffahrt. Unsere bahnbrechenden Navigationstechnologien erhöhen Genauigkeit, Stabilität und Effizienz. Unsere Bewegungserfassungslösungen unterstützen ein breites Spektrum maritimer Aufgaben. Von der Schiffspositionierung bis zur dynamischen Bewegungskompensation – erfahren Sie, wie unsere Lösungen die Durchführung maritimer Einsätze revolutionieren.


Haben Sie Fragen?

Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den von uns vorgestellten Anwendungen. Sollten Sie nicht fündig werden, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!

Was ist der Unterschied zwischen GNSS und GPS?

GNSS steht für Global Navigation Satellite System und GPS für Global Positioning System. Diese Begriffe werden oft synonym verwendet, aber sie beziehen sich auf unterschiedliche Konzepte innerhalb satellitengestützter Navigationssysteme.

GNSS ist ein Sammelbegriff für alle Satellitennavigationssysteme, während GPS sich speziell auf das US-amerikanische System bezieht. GNSS umfasst mehrere Systeme, die eine umfassendere globale Abdeckung bieten, wobei GPS nur eines dieser Systeme ist.

Durch die Integration von Daten aus mehreren Systemen bietet GNSS eine verbesserte Genauigkeit und Zuverlässigkeit, während GPS allein je nach Satellitenverfügbarkeit und Umgebungsbedingungen Einschränkungen aufweisen kann.

Was ist die „Blue Economy“?

Unter „Blauer Wirtschaft“ oder „Meereswirtschaft“ versteht man die wirtschaftlichen Aktivitäten im Zusammenhang mit den Ozeanen und Meeren. Die Weltbank definiert die Blaue Wirtschaft als „nachhaltige Nutzung der Meeresressourcen zum Wohle der Wirtschaft, der Lebensgrundlagen und der Gesundheit der Meeresökosysteme“.

Zur „blauen Wirtschaft“ gehören die Seeschifffahrt, die Fischerei und Aquakultur, der Küstentourismus, erneuerbare Energien, die Meerwasserentsalzung, Unterwasserkabel, die Gewinnung von Rohstoffen aus dem Meeresboden, der Tiefseebergbau, marine genetische Ressourcen und die Biotechnologie.

Was ist ein Offshore-Versorgungsschiff?

Ein Offshore-Versorgungsschiff (OSV) unterstützt die Offshore-Erkundung und -Förderung von Öl und Gas sowie verschiedene maritime Einsätze.

 

OSVs transportieren Vorräte, Ausrüstung und Personal zu und von Offshore-Plattformen, führen Wartungsarbeiten durch und unterstützen bei Unterwassereinsätzen. Sie sind für die Aufrechterhaltung der Effizienz und Sicherheit von Offshore-Projekten unverzichtbar.

Was sind Roll-, Nick- und Gierbewegung?

Nicken, Rollen und Gieren bezeichnen die drei Drehbewegungen eines starren Körpers im Raum. Diese Achsen spielen in der Luft- und Raumfahrt, im Schiffsbau und im Automobilbau eine grundlegende Rolle.

  • Die Nicklage bezeichnet die Drehung um die Querachse und steuert die Bewegung nach oben oder unten.
  • „Roll“ bezeichnet die Drehung um die Längsachse, die sich auf die Neigung der Flügel oder Seiten auswirkt.
  • Die Gierbewegung bezeichnet die Drehung um die vertikale Achse, also die Lenkrichtung nach links oder rechts.

Zusammen ermöglichen diese Achsen eine vollständige räumliche Orientierung und Steuerung. Ingenieure verwenden diese Begriffe in der Flugdynamik, um einen stabilen Flugbetrieb zu gewährleisten. Piloten passen das Nicken an, um zu steigen oder zu sinken, und das Rollen, um sich in Kurven zu neigen. Die Giersteuerung hält das Flugzeug auf dem gewünschten Kurs. Auch Schiffe verlassen sich auf Nicken, Rollen und Gieren, um eine sichere Navigation zu gewährleisten. Nickmessungen beeinflussen das Heben und Senken des Bugs durch Wellen. Rollen beschreibt das seitliche Kippen des Schiffes bei rauer See. Gieren stellt unerwünschte Drehbewegungen dar, die durch ungleichmäßige Strömungen oder Winde verursacht werden. Moderne Schiffe verwenden Stabilisatoren und Autopiloten, um diese Bewegungen zu minimieren.

In der Automobiltechnik tragen Nick-, Wank- und Gierbewegungen zur Verbesserung der Fahrdynamik und der Sicherheitssysteme bei. Die Nickbewegung beschreibt das Absenken der Fahrzeugfront beim Bremsen oder das Anheben beim Beschleunigen. Die Wankbewegung bezeichnet die Neigung der Karosserie in Kurven und beeinflusst den Fahrkomfort sowie die Stabilität. Die Gierbewegung misst die Drehung des Fahrzeugs in Kurven und ist für Stabilitätskontrollsysteme von entscheidender Bedeutung. Ingenieure integrieren Sensoren wie Gyroskope und Beschleunigungsmesser, um diese Bewegungen zu messen.

Bei Drohnen und UAVs ermöglichen Nick-, Roll- und Gierbewegung präzises Manövrieren und Stabilität. Autopilotsysteme von UAVs korrigieren diese Achsen kontinuierlich, um gleichmäßige Flugbahnen zu gewährleisten. Auch in der Robotik kommen diese Konzepte zum Einsatz, um präzise Bewegungen in dreidimensionalen Umgebungen zu gewährleisten.

Navigationssysteme kombinieren Inertialmessungen mit GNSS, um die Echtzeitausrichtung zu berechnen. Die genaue Messung dieser Achsen gewährleistet Zuverlässigkeit bei missionskritischen Operationen. Nicken, Rollen und Gieren bleiben in Transport-, Verteidigungs- und Simulationstechnologien unverzichtbar.