我们的实时波浪更精彩

2024 年 7 月 16 日

波浪是一种非常特殊的海洋应用运动测量方法。它指的是船只在波浪作用下的上下运动,测量值为沿当地垂直轴的线性位移,假定船只重心处的平均值为零。

波浪、涌浪和摇摆
波浪、涌浪和摇摆

 

有关波浪算法以及如何正确设置波浪算法的详细信息,请访问我们的 支持中心知识库页面。

 

最新发展

我们目前的实时和延迟偏摆算法已经处于行业领先地位,并拥有最佳规格。不过,我们已经进行了重大改进,以进一步提高其准确性。固件 5.1 版中引入的最新改进使用了从旋转中心 (COR) 到 IMU(惯性测量单元)的距离,从而为实时和延迟波浪算法带来了以下优势:

    • 增强性能:
      • 实时测波精度从 5 厘米提高到 4 厘米。
      • 延迟投掷精度从 2.5 厘米提高到 2 厘米。
    • 灵活的 IMU 安装:
      • 现在,只要提供到 COR 的距离,IMU 就可以安装在船上的任何位置。与以前的版本相比,这是一项重大改进,以前的版本要求 IMU 位于船舶 COR 附近,这对大型船舶来说是一项挑战。
    • 改进在具有挑战性的海况下的运行:
      • 即使在更为苛刻的海况下,也能保持良好的性能。

 

新算法的鉴定

鉴定波浪性能本身就具有挑战性,尤其是在追求高精度的情况下。我们是这样解决这个问题的:

评估过程

我们进行了多次评估,包括对重复通过同一海底区域获得的测深数据集进行比较。我们的客户和合作伙伴 Norbit 为这些评估提供了便利。

    • 测深评估:
      • 通过比较同一区域的多条制图学 线,我们确定了波浪性能的上限。这种方法考虑了整个采集链的误差,包括 INS 位置和角度测量、多波束声纳和其他来源的误差。
    • 后处理核查:
      • 我们还使用Qinertia 经过后处理的全球导航卫星系统数据测试了新的延迟偏摆算法。结果表明,新算法的性能与 RTK 相当。

 

成果

以下截图对新旧算法版本进行了并排比较。请注意,虽然颜色标度不同,但所提供的统计数据清楚地显示了算法的改进。值得一提的是,尽管由于不正常的海况和大型船只的设置,旧版翻腾算法出现了视觉假象,但其数值仍符合规范要求。

 

旧的实时波浪。平均值 4 厘米,标准偏差 4 厘米      新的实时波浪。平均值 3 厘米,标准差 2 厘米 

旧的延迟堆积。平均值 4 厘米,标准差 2 厘米       新的延迟翻涌。平均值-1 厘米,标准差 2 厘米 

参考 PPK 数据集。平均值 -1 厘米,标准差 2 厘米 

 

这些评估证实,我们的新海浪算法性能有了显著提高,在各种条件下都能提供卓越的准确性和可靠性。

 

结论

下表总结了性能提升情况,显示了实时和延迟波浪测量的明显改善。

老式实时起伏 新的实时波浪 老式延迟起伏 新的延迟起伏 PPK 参考资料
平均值 4 厘米 3 厘米 4 厘米 -1厘米 -1厘米
标准偏差 4 厘米 2 厘米 2 厘米 2 厘米 2 厘米

 

这些改进确保了我们的高性能产品系列:

    • 实时波浪应用可达到 4 厘米的精度。
    • 制图学 这些应用程序与延迟波浪兼容,并由主要的水文测量软件包支持,可达到 2 厘米的精度。

此外,海事设备上的海平面增强功能也将受益于这些改进。从固件 5.1 版开始,我们的Qinertia 4 后处理软件和高性能产品都可以使用所有这些改进功能。这些改进将很快扩展到我们的Ellipse 产品系列。

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