主页 案例分析 用于桥下测绘的惯性导航系统

桥梁下测绘

包括 Apogee-E 在内的最先进的水文设备。
“Apogee-E 中的 DVL 输入是一个很大的优势。它有助于实时 GNSS 中断,尤其是在桥下。” | Alexander S., MacArtney 公司 MBT 技术销售经理

地理空间INS
Macartney 测量

WSA Berlin 公司的 «Spreegrund» 号船只由 MacArtney Germany 公司配备了最先进的设备,包括 SBG 的最高精度惯性导航系统 Apogee-E。

这艘名为 «Spreegrund» 的测量船在德国的湖泊、邻近的运河和河流(柏林、勃兰登堡、埃伯斯瓦尔德和劳恩堡)上用作测量船。它以高达 6 节的速度和低至 20 米的水深进行完整的测量。

船载设备包括:

– 首个 Teledyne RESON T20-P TripleHead 多波束回声测深仪
– Teledyne ODOM CV 100 单波束回声测深仪,
– Teledyne RDI Navigator DVL
– Valeport SWiFT 以及 Valeport Ultra SV 声速传感器
– 数据采集软件 QINSy
– 以及由 MacArtney Germany 提供的 SBG Apogee-E 惯性导航系统,以及两个 ObeLx-R GNSS 航向接收器(内部为 Septentrio 板)。船载控制系统和软件协同工作,以确保从测量传感器套件获得最佳数据采集。它能够处理高达每秒 25,000 次探测的巨大数据流。

在桥下进行测量是一项具有挑战性的应用,它完全需要惯性和 GNSS 数据的融合。 事实上,当船只穿过桥梁时,GNSS 接收器会受到干扰,并可能导致信号中断或数据不正确。

对于 WSA Berlin 而言,这是一个日常挑战,这也解释了为什么 MacArtney 选择将 Apogee-E 惯性导航系统与其自己的双天线 GNSS 接收器(内部为 Septentrio)连接。

Macartney 桥下测绘
桥梁下测绘。 | 来源:MacArtney

“我们需要最高的 INS 精度来保持整个设备非常高的精度,”MacArtney Germany 的 Alexander Schmidt 说。

“我们使用 Apogee-E 获得了出色的结果,图像本身就说明了问题。” | 来自 McArtney, Germany 的 Alexander S.

Macartney 桥下水文测量
桥梁下的水文测量。| 来源:MacArtney
Macartney 桥下测量
桥梁下测量 | 来源:MacArtney
Macartney 船舶测量数据
Macartney 桥下船舶测量
18
运动姿态 – 空中、陆地和水域
< 690 g
INS 总重量。
8 Gb
嵌入式数据记录器,用于操作后分析或后处理。
5 cm
实时升沉,2 厘米延迟升沉

Apogee-E

Apogee-E 连接到任何测量级 GNSS 接收器,用于导航和辅助设备,例如里程表或 DVL。

这种高度通用的惯性导航系统可实时和后处理提供姿态、导航和升沉数据。

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Apogee E INS 单元,Checkmedia

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什么是波浪测量传感器?

波浪测量传感器是了解海洋动力学以及提高海上作业安全性和效率的重要工具。通过提供关于波浪状况的准确和及时的数据,它们有助于为航运和导航到环境保护等各个部门的决策提供信息。 波浪浮标是配备传感器的漂浮设备,用于测量波浪参数,如高度、周期和方向。

它们通常使用加速度计或陀螺仪来检测波浪运动(例如,波浪周期),并且可以将实时数据传输到岸基设施以进行分析。

什么是水深测量?

测深是对水下地形的深度和形状进行研究和测量的学科,主要侧重于绘制海底和其他水下地貌。它是水下地形的等效物,提供了对海洋、湖泊和河流的水下特征的详细了解。测深在各种应用中起着至关重要的作用,包括导航、海洋建设、资源勘探和环境研究。

现代测深技术依赖于声纳系统,例如单波束和多波束回声测深仪,它们使用声波来测量水深。这些设备向海底发送声波脉冲,并记录回声返回所需的时间,根据水中声速计算深度。特别是多波束回声测深仪,可以一次绘制大片海底地图,从而提供高度详细和准确的海底表示。通常,RTK + INS 解决方案与创建精确定位的海底 3D 测深表示相关联。

水深数据对于创建航海图至关重要,它通过识别潜在的水下危险(如水下岩石、沉船和沙洲)来帮助安全引导船只。它还在科学研究中发挥着至关重要的作用,帮助研究人员了解水下地质特征、洋流和海洋生态系统。

什么是水文测量?

水文测量是测量和绘制水体(包括海洋、河流、湖泊和沿海地区)物理特征的过程。它涉及收集与海底的深度、形状和轮廓(海底测绘)以及水下物体、导航危险和其他水下特征(例如水槽)的位置相关的数据。水文测量对于各种应用至关重要,包括导航安全、海岸管理和沿海测量、建筑和环境监测。

水文测量 涉及几个关键组成部分,首先是测深,它使用声纳系统(如单波束或多波束回声测深仪)测量水深和海底地形,这些系统向海底发送声脉冲并测量回声的返回时间。

精确定位至关重要,它通过使用全球导航卫星系统 (GNSS) 和惯性导航系统 (INS) 将深度测量链接到精确的地理坐标来实现。此外,还会测量水柱数据(如温度、盐度和水流),并收集地球物理数据,以使用侧扫声纳和磁力计等工具检测水下物体、障碍物或危险。