Les mesures du mouvement des navires sont essentielles pour les opérations maritimes nécessitant une navigation précise et une stabilité des levés. SBG Systems fournit des données en temps réel sur le mouvement des navires à l'aide de capteurs inertiels avancés. Ces capteurs calculent le mouvement du navire à 50 Hz en intégrant deux fois les signaux de l'accéléromètre. La double intégration produit une dérive due aux erreurs d'orientation ou au biais du capteur. Un filtre passe-haut stabilise la sortie en éliminant les composantes constantes du mouvement. Un réglage automatique permet au filtre de s'adapter aux conditions variables de l'état de la mer. Cette fonction prend en charge des périodes de houle allant jusqu'à 20 secondes dans l'estimation du pilonnement en temps réel. Ainsi, les mesures de mouvement du navire restent précises et stables pendant les opérations.
La conception du filtre passe-haut garantit que le pilonnement, la houle et le balancement reviennent à zéro dans des conditions statiques. La référence est toujours le centre de rotation du navire. Seules les unités qualifiées pour la marine fournissent une sortie de pilonnement. Le pilonnement et le balancement ne sont pas disponibles sur les appareils de la série Ellipse . Le pilonnement et le balancement ne sont valables que dans les applications quasi-statiques telles que les bouées. Ces valeurs restent sensibles aux erreurs d'orientation. Les sorties sont rapportées strictement au point de mesure de l'IMU
Cadre de référence du mouvement du navire
Les sorties de mouvement du navire suivent une définition spécifique du cadre de référence. L'origine du cadre est située à la position du point de sortie. Le pilonnement est le déplacement vertical, positif vers le bas. L'onde de choc est le déplacement longitudinal, positif vers la proue du navire. L'embardée est le déplacement transversal, positif vers le tribord du navire. Ce cadre cohérent garantit une interprétation fiable pour plusieurs types de navires.
La sortie du pilonnement présente une réponse en échelon en cas de changement de mouvement soudain. Lorsqu'un pas se produit, le pilonnement augmente puis revient doucement à zéro. Le rétablissement peut prendre plusieurs minutes en fonction de l'historique de l'état de la mer. La forme de la sortie reste cohérente malgré les différences environnementales. Les mesures de pilonnement n'incluent pas les contributions de la marée. La compensation de la marée doit être appliquée séparément pour une détermination précise de l'altitude.
Le centre de rotation et le fonctionnement du soulèvement déporté
Le pilonnement est également affecté par la rotation du navire. Au centre de rotation, le pilonnement rotationnel s'annule complètement. En s'éloignant de ce point, le roulis et le tangage induisent des composantes dynamiques de pilonnement. Les effets semi-statiques du vent, du ballast ou du déséquilibre de la charge influencent également les résultats. Des emplacements différents produisent des signaux de pilonnement de formes et d'amplitudes variables.
L'emplacement du capteur influe fortement sur les performances de pilonnement. Le montage près du centre de rotation garantit une précision maximale. Les utilisateurs peuvent configurer un point de contrôle pour des équipements tels que les systèmes de sonar. Seules les mesures de pilonnement peuvent être déportées vers ce point de surveillance. Le pilonnement et le balancement doivent rester référencés à l'emplacement de l'IMU . Les bras de levier doivent être mesurés avec précision pour éviter les erreurs d'estimation. Même de petites imprécisions dimensionnelles ou angulaires se propagent dans les résultats du pilonnement, du déferlement ou du balancement. Il est important de corriger tout défaut d'alignement entre l'IMU et le châssis du navire, soit mécaniquement, soit par la configuration du logiciel.
Certaines versions plus anciennes ignoraient les bras de levier dans le calcul du pilonnement. Cela limitait la précision lors des mouvements du navire induits par le vent ou le courant. Les versions actuelles du micrologiciel tiennent compte des bras de levier, ce qui améliore l'estimation du pilonnement dans des conditions dynamiques.
Louvoiement Altitude améliorée
Les utilisateurs comparent souvent le résultat du pilonnement avec l'altitude filtrée par Kalman. L'altitude RTK fournit des mesures absolues précises dans des conditions GNSS favorables. La compensation des marées n'est pas nécessaire lors de l'utilisation de l'altitude RTK. Cependant, l'altitude RTK peut se dégrader dans des environnements GNSS.
L'algorithme de pilonnement fournit des mesures relatives précises sans dépendre du GNSS . Il nécessite une compensation des marées mais reste fiable en cas de panne du GNSS . Le mode Enhanced Altitude fusionne le pilonnement avec l'altitude RTK. Cette approche garantit une précision absolue, même dans des environnements GNSS médiocres. Le mode Enhanced Altitude nécessite des profils de mouvement marins et un positionnement RTK ou PPP précis. Cette fonction peut être désactivée si elle n'est pas nécessaire.
Louvoiement retardé
Delayed Heave améliore la précision des levés hydrographiques. L'algorithme utilise les données antérieures pour corriger les erreurs de phase. Il offre de meilleures performances dans des conditions de houle à longue période. L'algorithme Delayed Heave introduit un délai de sortie fixe de 150 secondes. Les messages de sortie comprennent des horodatages pour une datation cohérente des données. Nous recommandons ce mode pour la cartographie des fonds marins, car il ne nécessite pas de fonctionnement en temps réel. Le pilonnement en temps réel reste disponible pour les estimations préliminaires. Pour un fonctionnement complet, l'appareil doit rester actif 150 secondes avant et après les levés.
Estimation du soulèvement après traitement
Le post-traitement permet d'obtenir l'estimation la plus précise du soulèvement. Des logiciels tels que Qinertia recalculent le pilonnement à l'aide d'une analyse avant et arrière. Le traitement fusionné améliore la précision au-delà des méthodes en temps réel ou en différé. Cette approche offre la plus grande précision pour les opérations de levés hydrographiques.
SBG Systems fournit des solutions avancées de mesure du mouvement des navires combinant des sorties en temps réel, un filtrage amélioré, des algorithmes différés et des améliorations du post-traitement. Ces caractéristiques garantissent des performances fiables dans les domaines de la navigation, de l'hydrographie et des opérations offshore.