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我们的实时和延时波浪算法更加出色

2024 年 7 月 16 日
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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,以沿本地垂直轴的线性位移测量,假定船只重心处的平均值为零。

我们已对实时和延迟海浪算法进行了重大升级。

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。

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,从而为实时和延迟偏航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地方。与以前的版本相比,这是一项重大改进,以前的版本要求IMU 必须安装在船舶 COR 附近,这对大型船舶来说是一项挑战。
  • 改善在具有挑战性的海况下的运行状况:即使在更加苛刻的海况下也能保持全部性能。

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几条勘测线,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,包括来自INS 位置和角度测量、多波束声纳和其他来源的误差。
  • 后处理验证:我们还利用 Qinertia后处理 GNSS 数据对我们的新延迟偏摆算法进行了测试。结果表明,新算法的性能与 RTK 相当。

以下截图提供了新旧算法版本的并排对比。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。

新旧算法版本比较

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 
旧的延迟崩塌。平均值 4 厘米,标准差 2 厘米 
   新的延迟翻腾。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。

改进实时和延迟波浪测量

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。
  • 测量应用与延迟波浪兼容,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,船用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