各种测量，以及更广泛的海洋学和水道测量，都需要惯性传感器。这些解决方案从 MRU 到高端 INS/GNSS 不等，其选择不应掉以轻心。根据应用类型及其需求选择合适的传感器至关重要。那么如何选择最佳惯性解决方案？
这就是为什么我们在德国汉堡港的 3 个区域（汉堡码头、桥梁下方和城市河道）使用多波束测深仪进行为期 3 天的测量期间，对我们不同的产品系列进行测试的原因。
能够在各种环境和多个精度级别下证明我们解决方案的性能，是根据应用和条件推荐使用哪种 INS 的关键。
让我们一起了解有关如何选择最佳惯性解决方案的更多信息。
小型海洋系统集成及极浅水域测绘
水文测量不仅涉及大型船只上的勘测，还包括 AUV、USV 甚至浮标。考虑到此类应用的大小，微型且坚固的惯性传感器堪称理想之选。SBG Systems 为您的需求开发了最具创新性的答案：如何选择最佳惯性解决方案？
SBG Systems 的微型 Ellipse 产品系列涵盖从 AHRS 到采用小型 IP68 外壳的双天线 RTK GNSS/INS。
由于坚固性在海洋应用中至关重要，SBG Systems 的所有 MRU 和 INS 都经过了从 -40 到 85°C 的独立高端校准程序。
我们对惯性传感器进行严格筛选，确保只有符合规范的产品才能为专业人员的任务提供一致的测量结果。
Ellipse sensors deliver a 5-cm accurate real-time heave that automatically adjusts to the wave period and provides unmatched performance in attitude (0.05°) and heading (0.2°).
In addition to buoys, small USV, and AUV solutions for navigation or surveying, these inertial sensors can also compensate and stabilize a single beam or side scan echosounder.
However, they can only offer optimal performance in open-sky surveys in very shallow waters (< 10 meters) in near-shore areas with low motion, offering a cost-effective package for these types of surveys. Indeed, the Ellipse’s RTK Heave directly provides a precise altitude, which is well-suited for near-shore surveying.
开天观测与浅层巡天
在测量过程中收集的测深和惯性数据显示，所有传感器在开阔天空和浅水测量中都能提供高精度的运动、航向精度和位置数据。
虽然不建议将 Ellipse 用于高精度 MBES 测量，但 Ekinox 或 Navsight Ekinox 是最合适的解决方案，并且可以为沿海地区的开阔天空和浅水测量提供有吸引力的实时解决方案。
Ekinox 惯性导航系统既可以作为一体式工业级传感器提供（范围从 MRU 到高端 RTK INS/GNSS），也可以作为 Marine 解决方案的一部分提供。
两者都提供相同的性能和精度：0.02° 横摇/纵倾（RTK），0.05° GNSS 航向精度和厘米级定位精度。
作为一体式紧凑型传感器，它们可以集成到空间至关重要的设备中，例如用于水文测量的 USV。
Navsight Marine Solution 专为简化水文测量人员的工作而设计，可作为运动参考单元 (MRU) 提供横摇、纵摇和升沉数据，也可作为集成三频 GNSS 接收机或使用外部 GNSS 接收机的完整导航解决方案。
Ekinox IMU 连接到处理单元。这种非常实用的设置允许 IMU 靠近回声测深仪放置，而处理单元则位于舱内并连接到操作员的计算机。
针对各类 GNSS 中断的惯性解决方案
GNSS 信号中断可能发生在各种环境中，包括在桥下导航或测量河流航道和港口设施时。
这对所有水文测量都是一个挑战，并突出了将惯性导航系统与 GNSS 结合使用的必要性，该系统融合了惯性和 GNSS 数据，以实现连续的更高精度轨迹。
桥下的测量结果表明，惯性传感器通过增强的 RTK、姿态、航向精度和升沉数据保持了精度。Navsight Apogee 的航向精度看起来更加稳定，因为它嵌入了更高性能的陀螺仪。
该解决方案还提供更精确的惯性和位置数据，使其成为此应用的正确选择。
SBG Systems 的 Qinertia 软件通过后处理测量数据来解决 GNSS 信号中断问题，通过先进的 PPK 技术确保准确的结果。
Apogee 和 Qinertia 的结合，即使在 GNSS 长时间中断的情况下，也能提供可靠且极其精确的解决方案。
河流航道中强烈的 GNSS 多径效应会导致频繁的小中断，这比长时间的 GNSS 中断更具挑战性。
多径效应会扰乱 GNSS 双天线航向精度和定位计算，从而增加误差，使得松耦合惯性解决方案在这种条件下变得不可靠。
与 PPK 后处理软件的互补性
这种环境需要高端的 INS/GNSS 来提供稳定的横滚/俯仰数据，并通过紧耦合后处理来滤除多径效应。
PPK计算可提高航向精度和运动性能，而紧耦合可显著提高定位精度。
Navsight Apogee解决方案具有卓越的性能（横摇/纵倾精度为0.008°，GNSS 航向精度为0.015°，厘米级定位精度），并结合Qinertia PPK软件，可在这种条件下提供最佳的解决方案。它还可以在深水区（甚至在离岸）进行高精度测量。
虽然 Ekinox 和 Apogee 运动与导航解决方案基于 MEMS，但 Navsight Horizon 集成了闭环 FOG IMU，能够在高密度区域或低动态测量等最具挑战性的环境中提供强大且一致的性能。
我们对这套系统数据进行了后处理，用于汉堡的测绘测试，以确保其作为参考系统能发挥最佳性能。
此外，SBG Systems 传感器与所有接受 ASCII、NMEA 和 TSS 协议的水文软件兼容。其他软件也开发了适合 SBG 二进制协议的驱动程序，从而促进了传感器的集成。
您找到这个难题的答案了吗：如何选择最佳惯性解决方案？
实时处理还是后处理？
在这些不同的测量中，后处理已被证明能够在最恶劣的条件下改善测量结果。
在具有挑战性的 GNSS 环境中，后处理软件可确保最佳性能，这与依赖实时数据来保证准确性的开阔天空测量不同。
前向和后向计算以及尖端的 PPK 算法有助于实现最高水平的精度。在此类条件下，具备抗多径效应能力的紧耦合至关重要。
Qinertia 简化了水文测量员的后处理工作，提供了一个直观的工具，旨在简化测绘人员的任务并有效简化工作流。
这款功能齐全的纯 GNSS 和 INS/GNSS 后处理软件高效、快速且直观，可用于访问来自 164 个国家/地区的 8,000 多个基站的离线 RTK 校正。它支持第三方 IMU 和所有 GNSS 接收器，并包含 VBS（虚拟基站）功能和 PPP 计算。
这种高性价比的解决方案甚至允许在恶劣条件下进行测量，并允许事后修正安装参数以挽救大局！
