Unsere Inertialnavigationssysteme wurden während einer dreitägigen hydrographischen Vermessung im Hamburger Hafengebiet getestet. SBG Systems und MacArtney Germany GmbH statteten ein Vermessungsschiff mit einer kompletten Multibeam-Echolot-Vermessungskonfiguration aus und führten verschiedene Tests durch, um die Leistung der SBG-Inertialsysteme in verschiedenen anspruchsvollen Umgebungen zu demonstrieren. Entdecken Sie unseren marinen bathymetrischen Test.
Testbedingungen
Zunächst wurden die rohen INS-Daten in Echtzeit protokolliert und mit den MBES-Daten des RESON SeaBat 7125 innerhalb der Erfassungssoftware Teledyne PDS zusammengeführt. Anschließend wurden die hydrographischen Daten mit BeamWorx AutoClean nachbearbeitet und gefiltert.
Zusätzlich wurden die INS-Daten mit der SBG PPK Software Qinertia verarbeitet. Schließlich ist die Referenz die eng gekoppelte High-End-Glasfaserlösung Horizon.
Wir danken MacArtney Germany für ihre Hilfe bei diesem marinen bathymetrischen Test.
Verfahren zur Kalibrierung von bathymetrischen Marinetests
Kalibrierung basierend auf Bewegungs- und Trajektoriendaten des SBG Horizon während des bathymetrischen Marinetests.
Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Qualitätsanzeigeschichten und topografische Merkmale.
Kalibrierungsberichte und Ergebnisse
Die Inertialnavigationssysteme von SBG wurden während einer dreitägigen hydrographischen Vermessung in Hamburg getestet. Darüber hinaus statteten SBG Systems und MacArtney Germany GmbH ein Vermessungsschiff mit einer kompletten Multibeam-Echolot-Konfiguration aus, um die INS-Leistung unter schwierigen Bedingungen zu beurteilen.
Zu den getesteten Sensoren gehörten Horizon, Apogee, Ekinox (Navsight Marine Series) und Ellipse. Das Team protokollierte die Rohdaten des INS in Echtzeit und führte sie mit den MBES-Daten des Reson SeaBat 725 unter Verwendung von Teledyne PDS zusammen.
Anschließend bearbeiteten und filterten sie die hydrographischen Daten mit Beam Worx AutoClean, während Qinertia die INS-Datenverarbeitung übernahm. Darüber hinaus erzeugte GIS-Software 3D-Modelle und interaktive Webkarten, die INS-basierte bathymetrische Berechnungen und Qualitätsebenen darstellten. JavaScript wurde verwendet, um Layouts zu formatieren. Die Auswertung umfasste Kalibrierungsergebnisse, bathymetrische Daten, Trajektorien und Qualitätsindikatoren, wobei der Schwerpunkt auf der Bewegungs- und Positionierungsleistung lag.
Jeder marine bathymetrische Test umfasste Vermessungen unter Brücken und in Kanälen mit GNSS-Ausfällen sowie Operationen bei starkem Seegang. Darüber hinaus untersuchte die Studie die Verbesserungen der Vermessung durch die lose und eng gekoppelte Nachbearbeitung von rohen INS-Protokollen.
1 – Kalibrierungsfeld für Bewegungssensoren
Die Gewährleistung einer hohen Präzision bei der Bewegungserfassung beginnt mit einer rigorosen Kalibrierung. Unsere inertialen Sensoren werden umfangreichen Tests unterzogen, um Bias, Skalenfaktoren und Fehlausrichtungen zu korrigieren. Durch den Einsatz fortschrittlicher Mehrachsenplattformen und kontrollierter Umgebungen verbessert dieser Prozess die Sensorgenauigkeit und -stabilität über ein breites Spektrum von Betriebsbedingungen hinweg. Durch die Feinabstimmung der Reaktion jedes Sensors stellt die Kalibrierung eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt und autonomer Navigation sicher.
3D-Modell
3D-Visualisierung des Vermessungsgebiets für die Bewegungssensorkalibrierung, basierend auf Bewegungs- und Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, qualitätsanzeigende Schichten und topografische Merkmale.
3D-Vermessungskarte
Kalibrierungsberichte/Offsets
Kalibrierungsberichte und empfohlene Montagewinkel für jedes SBG Inertial System. Die Patching-Software BeamworX Autopatch generiert alle diese Berichte. Während einer Ausrichtungsvermessung maß das Team die Offsets für jeden Sensor basierend auf der Schiffskonfiguration und dem Sensoraufbau und bewertete sie anschließend mit Cremer Caplan.
Precise Point Positioning Test
Test des neuen PPP-Verarbeitungsmodus in Qinertia. Bathymetrische Oberflächen und Qualitätsschichten wurden auf der Grundlage von RTK- (Echtzeit-) und PPP- (Nachbearbeitungs-) INS-Lösungen berechnet.
2 – Trägheitstests
Inertialsensoren werden in kontrollierten Umgebungen strengen Tests unterzogen, um eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Diese Tests bewerten wichtige Leistungskennzahlen wie Bias-Stabilität, Skalenfaktor-Genauigkeit, Rauschpegel und dynamisches Verhalten. Durch die Simulation realer Bedingungen, einschließlich Temperaturschwankungen und Vibrationsprofilen, validieren Ingenieure die Widerstandsfähigkeit und Genauigkeit des Sensors. Letztendlich garantieren die Hersteller durch umfangreiche Trägheitstests eine optimale Leistung für unternehmenskritische Anwendungen in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt sowie autonome Systeme.
Elbbrücken Webmap
Webkarte der Flussoberfläche der Elbe entlang der Pfeiler der Elbbrücken und bathymetrische Qualitätsmaße sowie Trajektorien. Referenz für die Differenzflächen ist eine eng gekoppelte Horizon-Lösung. Der Vergleichssensor ist ein High-End-Glasfasersystem.
Elbbrücken 3D-Modell
3D-Visualisierung der Bathymetrie unterhalb der Elbbrücken in Hamburg, basierend auf Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, qualitätsanzeigende Schichten und topografische Merkmale.
Elbbrücken 3D-Modell
Webmap der Speicherstadt
Webkarte der Flussoberfläche der Elbe entlang der Kanäle der Speicherstadt und bathymetrische Qualitätsmaßnahmen sowie Trajektorien. Referenz für die Differenzflächen ist eine eng gekoppelte Horizon-Lösung. Der Vergleichssensor ist ein High-End-Glasfasersystem.
Kanäle des bathymetrischen 3D-Modells der Speicherstadt
3D-Visualisierung der Bathymetrie entlang der Kanäle der Speicherstadt, basierend auf Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, qualitätsanzeigende Schichten und topografische Merkmale.
Speicherstadt 3D Modell
Underbridge 180° Turn Webmap
Webkarte der Flussoberfläche der Elbe entlang der Elbbrücken und bathymetrische Qualitätsmaßnahmen sowie Trajektorien. Die Vermessung beinhaltet eine vollständige 180°-Drehung während eines kompletten RTK-Ausfalls. Referenz für die Differenzflächen und das Vergleichssystem ist eine nachbearbeitete Glasfasersensorlösung.
3 – Bewegungstests
Diese Tests simulieren die Dynamik der realen Welt und bewerten die Leistung unter verschiedenen Bedingungen wie schnellen Beschleunigungen, Vibrationen und Drehbewegungen. Durch die Analyse der Sensorreaktionen verfeinern wir Kalibrierungs- und Kompensationsalgorithmen, um die Präzision in den anspruchsvollsten Anwendungen zu optimieren.
Webkarte der Hamburger Docks
Webkarte der Flussoberfläche der Elbe neben den Docks des Hamburger Hafens und bathymetrische Qualitätsmaßnahmen sowie Trajektorie. Während dieses Tests wurden dynamische Bewegungsmuster aufgrund von Dünung, die von vorbeifahrenden Schiffen verursacht wurde, aufgezeichnet. Referenz für die Differenzflächen ist eine Echtzeit-Glasfasersensorlösung.
3D-Modell der Hamburger Docks
3D-Visualisierung der Bathymetrie der Elbe neben den Docks des Hamburger Hafens, basierend auf Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, qualitätsanzeigende Schichten und topografische Merkmale.
Webkarte des Hamburger Hafens
8-Figuren-Heading-Webmap
Webmap der Flussoberfläche der Elbe während eines 8-Figuren-Manövers und bathymetrische Qualitätsmaße plus Trajektorie. Dieses Manöver ist besonders im Hinblick auf die Heading-Performance der Sensoren während eines marinen bathymetrischen Tests von Bedeutung. Referenz für die Differenzflächen ist eine Echtzeit-Faseroptik-Sensorlösung.
8-Figuren-Heading-3D-Modell
3D-Visualisierung der Bathymetrie der Elbe während eines 8-Figuren-Manövers, basierend auf Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Schnittstelle umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, qualitätsanzeigende Schichten und topografische Merkmale.
3D-Vermessungsmodell-Webkarte