히브(Heave)는 해양 어플리케이션에 매우 특화된 모션 측정 항목입니다. 이는 파도 작용으로 인해 선박이 상하로 움직이는 현상을 말하며, 선박의 무게 중심에서 평균값이 0이 된다고 가정할 때 로컬 수직 축을 따라 선형 변위로 측정됩니다.
실시간 및 지연 히브 알고리즘에 주요 업그레이드가 적용되었습니다.
Heave 알고리즘 및 올바른 설정 방법에 대한 자세한 내용은 지원 센터 지식 베이스(Knowledge Base) 페이지를 참조하십시오.
최근 동향
당사의 현재 실시간 및 지연(delayed) 히브 알고리즘은 이미 업계 최고 수준이며 최고의 사양을 자랑합니다. 그러나 정확도를 더욱 향상시키기 위해 대폭적인 개선을 이루어냈습니다. 펌웨어 버전 5.1에 도입된 최신 발전 사항은 회전 중심(COR)에서 IMU(관성 측정 장치)까지의 거리를 사용하여 실시간 및 지연 히브 알고리즘 모두에 다음과 같은 이점을 제공합니다.
- 향상된 성능:
- 실시간 히브(Heave) 정확도가 5cm에서 4cm로 향상되었습니다.
- 지연 히브(Delayed heave) 정확도가 2.5 cm에서 2 cm로 향상되었습니다.
- 유연한 IMU 설치: COR까지의 거리만 제공되면 이제 선박 내 어디에나 IMU를 설치할 수 있습니다. 이는 선박의 COR 근처에 IMU가 위치해야 했던(대형 선박의 경우 큰 과제였음) 이전 버전에 비해 크게 개선된 점입니다.
- 까다로운 해상 조건에서도 향상된 운항 성능: 더욱 까다로운 해상 조건에서도 완전한 성능을 유지합니다.
신규 알고리즘 검증
적격성 평가용 리프팅 작업은 본질적으로 까다로운데, 특히 높은 정확도를 목표로 할 때는 더욱 그렇습니다. 저희가 이 문제를 다음과 같이 해결했습니다:
평가 프로세스
당사는 동일한 해저 지역을 반복 통과하여 얻은 수심측량 데이터셋 비교를 포함한 여러 평가를 수행했습니다. 이러한 평가는 고객이자 파트너사인 Norbit의 협조로 진행되었습니다.
- 수심 측정 평가: 동일한 지역에 대한 여러 측선(survey line)을 비교하여 히브(heave) 성능의 상한선을 설정했습니다. 이 방법은 INS 위치 및 각도 측정값, 다중빔 소나 및 기타 소스를 포함한 전체 취득 체인의 오차를 설명합니다.
- 후처리 검증: Qinertia로 후처리된 GNSS 데이터를 사용하여 새로운 지연 히브(delayed heave) 알고리즘도 테스트했습니다. 결과에 따르면 새 알고리즘은 RTK에 준하는 성능을 보여주었습니다.
결과 및 결론
다음 스크린샷은 이전 알고리즘 버전과 신규 알고리즘 버전을 나란히 비교한 것입니다. 색상 눈금은 다르지만 제공된 통계는 개선되었음을 명확히 보여줍니다. 비정상적인 해상 상태와 대형 선박 세팅으로 인해 발생한 기존 히브 알고리즘의 시각적 아티팩트에도 불구하고, 값들은 사양 범위내에 유지되었다는 점을 언급할 가치가 있습니다.
이전 알고리즘 버전과 신규 버전 비교
이러한 평가는 당사의 새로운 히브 알고리즘 성능이 크게 향상되었음을 확인해주며, 다양한 조건에서 우수한 정확도와 신뢰성을 제공합니다.
실시간 및 지연된 수직동요 측정 성능 모두 향상
성능 향상 결과는 아래 표에 요약되어 있으며, 실시간 및 지연된 수직동요 측정 모두에서 확실한 개선을 보여줍니다.
| 구식 실시간 헤이브 | 새로운 실시간 수직 진동 | 기존 지연된 수직동요 | 신규 지연된 수직동요 | PPK 레퍼런스 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 평균 | 4 cm | 3 cm | 4 cm | 1 cm | 1 cm |
| 표준편차 | 4 cm | 2 cm | 2 cm | 2 cm | 2 cm |
이러한 개선 사항을 통해 당사의 고성능 제품군은 다음을 보장합니다:
- 실시간 히브(Heave) 응용 분야에서 4cm의 정확도를 달성합니다.
- 측량 어플리케이션에서 지연 히브와 호환되며 주요 수로측량 소프트웨어 패키지의 지원을 받아 2 cm의 정확도를 달성합니다.
또한 해양용 유닛에서 사용할 수 있는 히브 강화 고도 기능도 이러한 개선의 혜택을 받게 됩니다. 이러한 모든 개선 사항은 Qinertia 4 후처리 소프트웨어와 펌웨어 버전 5.1을 시작으로 하는 고성능 제품에서 사용할 수 있습니다. 이러한 개선 사항은 곧 Ellipse 제품군으로 확대될 예정입니다.
