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风况高精度观测的优化

”SBG Systems 的 INS Ellipse-D 卓越的质量和性能让我们有信心在恶劣条件下进行可靠的测量。此外,其销售和支持团队提供的大力支持与专业服务也对我们大有帮助。“ | 古本纯一,总裁兼代表董事首席执行官

地理空间INS
INS Ellipse-D 与 Metro Weather

Metro Weather 专注于使用遥感技术进行高精度风况观测、预测性风况模拟以及未识别无人机的检测和识别。其旗舰产品超高分辨率多普勒激光雷达可提供风速和风向的准确测量,这对于预测天气相关风险和增强安全性至关重要。

Metro Weather 利用其超高分辨率多普勒激光雷达提供“高精度风况观测”。这项先进技术利用多普勒效应,这种现象是指当波遇到移动物体时,其频率会发生变化。

多普勒激光雷达向大气中发射激光,激光与气溶胶(例如灰尘和 PM2.5 等细颗粒物)相互作用。通过检测这些气溶胶反射光中的频率偏移(多普勒频移),该设备可以确定它们的速度。由于这些颗粒随风移动,它们的速度直接等同于风速。
这种精确的测量能力使 Metro Weather 能够:

  • 避开有阵风的航线,从而提高航空安全。
  • 探测风的汇聚。这有助于预测突发性暴雨等极端天气事件,从而减少与天气相关的灾害。
  • 检测物体,从而将该技术的应用范围从风力检测扩展到物体的识别和追踪。

该集成技术的应用范围涵盖多个领域,包括:

  • 面向航空和国防行业的实时风况观测。
  • 环境监测和绿色技术举措。
  • 为2025年日本大阪·关西世博会等重大活动提供支持,在这些活动中,实时风速和风向观测至关重要。

Metro Weather的都卜勒激光雷达技术依赖于精确的测量和调整能力才能有效运行,尤其是在安装在移动平台上时。将其都卜勒激光雷达技术与我们的INS 进行集成时,具体要求包括:

  • GPS/GNSS 定位:确保准确的位置跟踪。
  • GPS/GNSS 授时:用于同步数据采集。
  • 运动数据采集速度:对于移动式装置调整风速读数至关重要。
  • 倾斜检测:用于补偿运动并保持光束对准的准确性。
  • 以太网支持:实现无缝数据传输。
  • 操作系统兼容性:对 Linux/Mac 提供强力支持。

在 SBG Systems,我们优先考虑协作与创新,以确保我们的先进导航解决方案能够实现顺畅的集成过程。
从初步咨询到全面部署,我们的团队与您紧密合作,根据您的具体需求定制我们的产品。

Metro Weather 是通过 Creact Corporation 的介绍与我们结识的。合作伊始便十分顺利,我们在整个集成过程中提供了必要的的技术支持和指导。在研究了 Metro Weather 的需求后,我们的日本销售经理 Kyoki 建议使用 Ellipse-D,因为它具有低功耗和高精度的特点。

Ellipse-D 提供了完美的解决方案,它能提供准确的运动速度和倾斜数据,用于调整 LiDAR 读数以获取真实的风速。

INS Ellipse-D 与 Metro Weather 封面

通过整合我们的INS 技术, Metro Weather 其风况观测能力得到了显著提升:

  • 精确的风速测量:安装在船舶等移动物体上的多普勒 LiDAR 过去在准确计算风速方面面临挑战,因为叠加了运动速度。我们的 Ellipse-D 提供了必要的数据,从观测值中减去运动速度,从而确保了精确的风速测量。
  • 提高数据准确性:Ellipse-D 还提供了有关移动物体的倾斜和俯仰数据。这使 Metro Weather 能够相应地调整激光光束的角度,无论平台如何运动,都能保持高测量精度。
  • 提升产品价值:引入 SBG Systems 的技术提升了 Metro Weather 解决方案的整体价值和市场竞争力。
  • 有价值的气象数据收集:通过在船只上安装多普勒 LiDAR,Ellipse-D 实现了准确气象数据的收集。这使得在过去几乎没有实际测量的海面上,能够在半径 15 公里、直径 30 公里的范围内收集低空综合风速数据。

Metro Weather 在整个集成过程中,我们得到了支持团队的全面支持。其中包括:

  • 可访问一个文档齐全的软件库。
  • 通过电子邮件、在线会议以及我司工程师的现场访问,迅速解决技术问题。
  • 继续合作以解决持续存在的挑战,例如安装在船舶上时的方位角旋转。

Metro Weather 强调了与我们合作带来的几项主要优势:

  • 产品价值的可量化提升。
  • 我们的 INS Ellipse-D 具备卓越的品质和性能。
  • 我们销售和支持团队提供的卓越支持与专业素养。

我们将一如既往地支持Metro Weather ,助力其持续提升在高精度风况观测方面的能力。

INS Ellipse-D 与 metro weather mol
INS Ellipse-D Metro Weather 气象监测
0. 2 °
双天线 RTK GNSS 航向
0.0 5 °
横滚角和俯仰角(RTK)
1 厘米
RTK GNSS 位置
65 g
INS 重量

Ellipse-D

Ellipse-D 是一款集成双天线和双频 RTK GNSS 的惯性导航系统,与我们的后处理软件 Qinertia 兼容。

它专为机器人和地理空间应用而设计,可将里程计输入与 Pulse 或 CAN OBDII 进行融合,以提高推算定位精度。

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Ellipse D INS 单元 Ckeckmedia

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GNSS 与 GPS 有何区别?

GNSS 代表全球导航卫星系统,GPS 代表 全球定位系统。这些术语经常互换使用,但它们在基于卫星的导航系统中指的是不同的概念。

GNSS 是所有卫星导航系统的统称,而 GPS 则特指美国的系统。GNSS 包含多个系统,提供更全面的全球覆盖,而 GPS 只是这些系统中的一个。

通过集成来自多个系统的的数据,您可以通过 GNSS 获得更高的精度和可靠性,而单独的 GPS 可能会根据卫星可用性和环境条件而受到限制。

什么是 GNSS 后处理?

GNSS 后处理(或称 PPK)是一种在数据采集活动结束后处理记录在 GNSS 接收机上的原始 GNSS 测量数据的方法。它们可以与来自其他来源的 GNSS 测量数据相结合,为该 GNSS 接收机提供最完整、最准确的运动轨迹,即使在极具挑战性的环境中也是如此。

这些其他来源可以是数据采集项目处或附近的本地 GNSS 基站,或者是通常由政府机构和/或商业 CORS 网络提供商提供的现有连续运行参考站 (CORS)。

 

后处理动态 (PPK) 软件可以利用免费提供的 GNSS 卫星轨道和时钟信息,以进一步提高精度。PPK 允许精确确定本地 GNSS 基站相对于所使用的绝对全球坐标参考框架基准的位置。

 

PPK 软件还能支持不同坐标参考系之间的复杂转换,以满足工程项目的需求。

 

换句话说,它能够进行数据修正,提高项目的准确性,甚至可以在任务结束后修复测绘或安装过程中出现的数据丢失或错误。

INS 是否支持接收来自外部辅助传感器的输入?

惯性导航系统(来自我们公司)可接收来自外部辅助传感器(如大气数据传感器、磁力计、里程计、DVL 等)的输入。

这种集成使 INS 具有极高的多功能性和可靠性,尤其是在 GNSS 禁用的环境中。

这些外部传感器通过提供补充数据,提升了INS 的整体性能和精度。

IMU 和 INS 之间有什么区别?

惯性测量单元(IMU)与惯性导航系统(INS)之间的区别在于它们的功能和复杂性。
IMU(惯性测量单元)提供有关车辆线速度和角速度的原始数据,这些数据由加速度计和陀螺仪测量。它提供有关横滚、俯仰、偏航和运动的信息,但不计算位置或导航数据。IMU 专门用于传输有关运动和方向的基本数据,以便进行外部处理以确定位置或速度。
另一方面,INS(惯性导航系统)将 IMU 数据与先进算法相结合,以计算车辆随时间推移的位置、速度和姿态。它融合了诸如用于传感器融合和集成的卡尔曼滤波等导航算法。INS 提供实时的导航数据,包括位置、速度和姿态,而无需依赖 GNSS 等外部定位系统。
该导航系统通常用于需要全面导航解决方案的应用中,特别是在无 GNSS 环境中,例如军用无人机、船舶和潜艇。