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Il nostro algoritmo di calcolo del sollevamento, sia in tempo reale che in differita, è diventato ancora più efficace

16 luglio 2024
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Il beccheggio è una misura di movimento specifica per le applicazioni marine. Si riferisce al movimento verticale di un’imbarcazione causato dall’azione delle onde, misurato come spostamento lineare lungo l’asse verticale locale, ipotizzando un valore medio pari a zero nel centro di gravità dell’imbarcazione.

Sono stati apportati importanti miglioramenti ai nostri algoritmi di calcolo del beccheggio in tempo reale e in differita.

Per ulteriori dettagli sul nostro algoritmo di heave e su come configurarlo correttamente, visita la pagina della Knowledge Base del nostro Centro assistenza.

Sviluppi recenti

I nostri attuali algoritmi di heaving in tempo reale e ritardato sono già leader del settore e offrono le migliori specifiche. Tuttavia, abbiamo apportato miglioramenti significativi per incrementarne ulteriormente la precisione. Gli ultimi progressi, introdotti nella versione firmware 5.1, utilizzano la distanza dal Centro di Rotazione (COR) all'IMU (Inertial Measurement Unit), offrendo i seguenti vantaggi sia per gli algoritmi di heaving in tempo reale sia per quelli ritardati:

  • Prestazioni migliorate:
    • La precisione del movimento verticale in tempo reale è migliorata da 5 cm a 4 cm.
    • La precisione del sollevamento ritardato è stata migliorata da 2,5 cm a 2 cm.
  • Installazione flessibile dell'IMU: l'IMU può ora essere installata ovunque sulla nave, purché venga fornita la distanza dal COR. Si tratta di un miglioramento significativo rispetto alle versioni precedenti, che richiedevano che l'IMU fosse posizionata vicino al COR dell'imbarcazione, una sfida per le navi più grandi.
  • Migliori prestazioni in condizioni di mare difficili: le prestazioni ottimali vengono mantenute anche in condizioni di mare più impegnative.

Validazione di nuovi algoritmi

Ottenere prestazioni di sollevamento conformi ai requisiti è di per sé impegnativo, soprattutto quando si punta a un’elevata precisione. Ecco come abbiamo affrontato la questione:

Processo di valutazione

Abbiamo condotto diverse valutazioni, tra cui confronti tra serie di dati batimetrici ricavati da ripetuti passaggi sulla stessa area del fondale marino. Queste valutazioni sono state rese possibili dal nostro cliente e partner, Norbit.

  • Valutazioni batimetriche: confrontando diverse linee di rilevamento nella stessa area, abbiamo stabilito un limite massimo per le prestazioni di sollevamento. Questo metodo tiene conto degli errori dell’intera catena di acquisizione, compresi quelli derivanti dalle misurazioni di posizione e angolari dell’ INS , dal sonar multibeam e da altre fonti.
  • Verifica del post-processing: abbiamo anche testato il nostro nuovo algoritmo di heave ritardato utilizzando i dati GNSS post-processati di Qinertia. I risultati hanno mostrato che il nuovo algoritmo offre prestazioni paragonabili a quelle dell'RTK.

Risultati e conclusioni

Le schermate seguenti mostrano un confronto affiancato tra la versione precedente e quella nuova dell’algoritmo. Si noti che, sebbene le scale cromatiche differiscano, le statistiche fornite mostrano chiaramente un miglioramento. Vale la pena sottolineare che, nonostante gli artefatti visivi presenti nel vecchio algoritmo di heave — dovuti a condizioni del mare insolite e alle dimensioni delle imbarcazioni — i valori sono rimasti entro i limiti previsti dalle specifiche.

Confronto tra la versione precedente e quella nuova dell'algoritmo

Vecchia oscillazione in tempo reale. Media 4 cm, deviazione standard 4 cm 
  Nuovo movimento verticale in tempo reale. Media 3 cm, deviazione standard 2 cm 
Vecchia oscillazione ritardata. Media 4 cm, deviazione standard 2 cm 
   Nuovo sollevamento ritardato. Media -1 cm, deviazione standard 2 cm
Set di dati di riferimento PPK. Media -1 cm, deviazione standard 2 cm 

Queste valutazioni confermano il notevole miglioramento delle prestazioni dei nostri nuovi algoritmi di compensazione del sollevamento, che garantiscono precisione e affidabilità superiori in varie condizioni.

Miglioramento delle misurazioni del sollevamento sia in tempo reale che in differita

I miglioramenti in termini di prestazioni sono riassunti nella tabella sottostante, che evidenzia un netto miglioramento sia nelle misurazioni in tempo reale che in quelle differite del sollevamento.

Vecchio movimento di sollevamento in tempo realeNuovo sollevamento in tempo realeVecchio sollevamento ritardatoNuovo sollevamento ritardatoRiferimento PPK
Media4 cm3 cm4 cm1 cm1 cm
Deviazione standard4 cm2 cm2 cm2 cm2 cm

Questi miglioramenti garantiscono che, grazie alla nostra linea di prodotti ad alte prestazioni:

  • Le applicazioni di rilevamento del sollevamento in tempo reale raggiungono una precisione di 4 cm.
  • Le applicazioni di rilevamento, compatibili con il sollevamento ritardato e supportate dai principali pacchetti software di idrografia, raggiungono una precisione di 2 cm.

Inoltre, la funzione di altitudine potenziata dall'heave disponibile sulle unità marine trarrà vantaggio da questi miglioramenti. Tutti questi miglioramenti sono disponibili nel nostro software di post-processing Qinertia 4 e nei nostri prodotti ad alte prestazioni a partire dalla versione firmware 5.1. Questi miglioramenti si estenderanno presto alla nostra gamma di prodotti Ellipse.