运动补偿和位置是指系统（通常涉及传感器或设备）对运动或移动进行调整或补偿，以保持准确位置信息的能力。这种补偿可以在外部运动或干扰的情况下，保持位置和方向数据的可靠性和一致性。
运动补偿和位置：选择正确的惯性传感器
在气候变化、污染和生态等当今环境挑战中，海洋学发挥着至关重要的作用。海洋学家依赖于快速发展的技术来实现更高的性能，这对于理解和解决挑战至关重要。
15 年来，我们一直在为海洋行业制造惯性导航系统。我们将解释什么是惯性导航系统以及如何使用它们。此外，我们还将重点介绍选择 MRU 或INS 用于海洋学仪器的运动补偿和精确定位跟踪的关键参数。
精确运动和导航测量的好帮手
惯性导航系统又称INS，是一种导航设备，可提供滚转、俯仰、航向精度、位置、速度和倾斜。它由各种元件组成：
惯性测量单元包含 3 个加速度计、3 个陀螺仪和 3 个IMU ，具体取决于航向精度 INS要求。它通过旋转测量 3 个轴的欧拉角，以确定俯仰、滚动和偏航。如果需要位置、速度或基于全球导航卫星系统的航向精度 ，微处理器可运行增强型机载扩展卡尔曼滤波器（EKF），将惯性数据与全球导航卫星系统实时融合。
海洋学家使用许多不同的INS 来测量各种要素，如环境参数（例如盐度）、沉积学或海流。
它们可以安装在不同类型的平台上，如浮标、船只、水面或水下系统USV、ROV 或 AUV），因此在选择解决方案时，尺寸、功耗和外壳是决定性因素，但并非唯一因素。以下是选择惯性传感器时需要检查的 5 个有用提示。
1 - 如何检查稳健性和数据重复性？
由于惯性传感器安装在平台上，可能会在海上停留数月之久，因此传感器的坚固性至关重要。这就是为什么所有SBG Systems公司的 MRU 和INS 都采用多轴旋转台和温度室进行单独的高端校准程序。
每个传感器都经过从 -40ºC 到 85ºC 的广泛校准，并附有详细的校准报告。这是生产过程中的一个重要步骤，因为它确保系统在所有环境条件下，甚至是最恶劣的环境条件下，都能保持最佳的恒定性能，并持续提供准确的数据。
在 SBG，特定的内部鉴定过程可确保在使用寿命内保持相同的性能水平，不会出现明显的漂移。在校准时，惯性传感器要经过严格的筛选过程，去除所有不符合规范的传感器，这样专业人员就可以在执行任务时保证测量结果的一致性。
2 - 波浪测量：根据海况选择传感器
如果说 SBG 的微型惯性传感器 "Ellipse "能提供精确到 5 厘米的实时波浪，并能根据波浪周期自动调整，那么它是在有限的波浪周期内实现这一功能的。为了便于执行波频更大或更复杂的任务，SBG 的更高级产品配备了延迟波形功能，可实时计算出精确到 2 厘米的波形，但略有延迟。
3 - 多星座全球导航卫星系统接收器和校正
新的入门级全球导航卫星系统接收器现在使用 GPS、Glonass、北斗和伽利略，提高了低覆盖率地区的卫星可用性。如果公制位置不能满足研究的需要，高端系统可通过 PPP 校正达到 5 厘米的实时位置。
这项技术在不断发展，以提供更实惠、更简单的解决方案。在靠近海岸的地方，提供厘米级定位的 RTK 仍然是最精确的定位解决方案。如果不需要实时数据，使用后处理软件可以实现更高的精度。
4 - 低动力或任务在极点附近执行时，航向精度 解决方案是什么？
事实上，这种惯性INS 使用两个 GPS/GNSS 天线来提供位置、速度和真正的航向精度 角，即使在静止或动态极低的情况下也有效，这与单天线 GPS 相反。它还能在任何情况下提供真正的航向精度 ，而不会受到磁干扰或地球自转的影响，而磁力计和陀螺罗盘则会受到影响。
在 SBG，我们刚刚推出了第三代Ellipse-D ，这是一款重 17 克的双频双天线INS /INS，具有高端功能，是海洋学的理想解决方案。
5 - 易于集成和技术支持
您可以轻松地将惯性传感器集成到任何海事项目中。这得益于惯性传感器与众多行业软件和协议的兼容性（SBG 提供 90 多种不同的信息）。
在选择传感器时，不仅要关注数据表，还要关注公司在集成期间和集成后提供的支持。
支持的响应速度和针对性是项目成功的关键。惯性传感和导航是一门需要考虑大量参数的学科。通过培训学习一些基础知识也可以改变项目开发的速度。
我们已经看到新的微型传感器（如 Ellipse）如何适合大多数海洋学应用。高端INS 可对整合了不同等级仪器的装备齐全的船只上的各种仪器进行补偿。
SBG Systems Navsight 解决方案
SBG Systems 提供的Navsight Marine 解决方案，其惯性测量单元的滚动/俯仰性能等级从 0.02° 到 0.007°。
Navsight 是一个强大的处理单元，集成了融合智能、勘测级 GNSS 接收器、数据记录器和各种连接选项。
这种先进的解决方案非常适合专门从事海洋学研究的整个船队。他们需要对多波束回声测深仪等仪器进行补偿。
对于任何类型的应用，选择惯性传感器就如同选择项目开发的合作伙伴。我们希望这些建议能帮助您在未来的集成中取得成功。
全文刊登在《海洋技术记者》2 月刊上。"运动补偿和位置：选择惯性传感器时应检查的作用和重要功能"。