主页 > 资讯中心 > 企业资讯 > 新品连发:iPos组合惯导重磅推出!

新品连发:iPos组合惯导重磅推出!

2017-08-30

在海洋测绘中,多波束测深作业是一种水上或者水中动态环境下的实时数据采集作业。由于受波浪、风力和载体操纵等因素的影响,测量船会产生横摇、纵摇、艏摇、升沉等姿态运动,容易导致测量误差。所以,船载定位定姿的能力是必不可少的。

中海达海洋公司一直致力于海洋产品的研发,最新推出的惯性组合导航产品——iPos MS12 ,是拥有完全自主的知识产权,综合性的船载定位定姿产品。
iPos MS12简介
 

iPos MS12 产品图
 

产品内置陀螺、加速度计以及多系统卫星导航接收机,并将数据进行深度融合,生成高精度全自由度定位定姿数据——定位三维数据(经度、纬度、高度)和姿态三维数据(艏摇、纵横摇、升沉)——六维度数据输出。

iPos精度指标
  RTK DGPS GNSS失锁
定位精度 水平:±(8mm+1ppm x 基线长度) 水平:±(0.25m+1ppm x 基线长度) <8米(1σ)60秒
高程:±(15mm+1ppm x 基线长度) 高程:±(0.5m+1ppm x 基线长度) <2米(1σ)30秒
艏向精度 0.03°(1σ)@2m基线 <1.5°/小时
0.015°(1σ)@4m基线
纵横摇精度 0.01°(1σ) 0.02°(1σ)
速度精度 0.01m/s
升沉精度 5cm或5%(取大者),升沉周期不超过20秒

为了验证中海达iPos MS12的性能优势,本次测试选择海道测量的专业级产品POS MV OCEAN MASTER作为对比对象,Kongsberg 2040P作为本测试的多波束测深设备,来评估校准之后的水深数据对比数据。

 
 
POSMV OCEAN MASTER精度指标
  RTK DGPS GNSS失锁
定位精度 水平:±(8mm+1ppm x 基线长度) 水平:±(0.25m+1ppm x 基线长度) <6米(DGNSS)
<3米(RTK)
高程:±(15mm+1ppm x 基线长度) 高程:±(0.5m+1ppm x 基线长度) <2米(1σ)30秒
艏向精度 0.02°(1σ)@2m基线 <0.1°/小时
0.01°(1σ)@4m基线
纵横摇精度 0.01°(1σ) 0.02°(1σ)
速度精度 0.01m/s
升沉精度 5cm或5%        2cm或2%
测试地点:


安徽省马鞍山市乌江县乌江

高精度惯导系统支架安装:
   
   为保证测试的公正性,将
iPos MS12天线及惯性测量单元(IMU)和POS MV OCEANMASTER的天线及惯性测量单元(IMU)安装在同一个支架上面,设备的测试状况完全一致。

 iPos MS12POS MV OCEANMASTER设备的安装
 
测试部分:数据采集
   
   所有组合惯性导航的数据采用
qinsy采集软件获取数据,用两个串口分别获取姿态数据和航向数据。时间同步和横纵摇稳定使用POSMV作为主要接入源,差分数据采用共同的基站(中海达K10)和差分数据源。两台组合惯导系统均同时开机并用U盘记录原始数据。使用Qimera后处理软件进行数据后处理。

POS MV OCAENMASTER(左)iPos MS12(右)整体水深效果图
 
      从整体效果来看,iPos MS12和POS MV OCEANMASTER的有很高的一致性。从细节方面来看,将两个曲面的插值生成EXCEL表格,统计水深的误差值。有76.1%的水深误差范围在0-5cm之间,16.9%的水深误差范围在5cm到10cm的区间范围,5.9%的水深误差值范围在10cm到20cm之间,1.1%的水深误差值范围大于20cm。
 

水深误差值范围比例

定位数据对比及叠加采集
 

POSMV和iPos MS12的定位数据轨迹

将POS MV和iPos MS12的数据叠加

    将POSMV(蓝色)和iPos MS12(红色)的定位数据叠加之后,可以看出在高精度定位表现方面,iPos MS12和国际知名的POSMV OCEANMASTER展现出很好的一致性。

横摇数据对比


 POS MV和iPos MS12的横摇数据轨迹

POS MV和iPos MS12的横摇叠加数据
 
纵摇数据对比
 

POS MV和iPos MS12的纵摇数据轨迹
 

POS MV和iPos MS12的纵摇叠加数据

 
 
    两个组合惯导的姿态数据存在一个固定误差,iPos MS12惯导的数据在总体趋势呈现比较小的趋势,可能导致的原因是安装的船体不是绝对意义上的水平,存在人为无法校准的倾斜,在除去固定误差之后,二者在姿态数据方面的表现十分吻合。

艏向数据对比
 

POS MV和iPos MS12的艏向数据轨迹

POS MV和iPos MS12的艏向叠加数据
 
 
POS MV(蓝色)和iPos MS12(红色)的艏向叠加数据来看,双方在艏向数据的表现高度一致,具有很高的一致性。

升沉数据对比
 

POS MV和iPos MS12的升沉数据对比
 
  从升沉精度表现来看,POS MV(蓝色)和iPos MS12(灰色)的表现略有差异,iPos MS12POS MV的整体差值也存在一个固定值,可能原因之一是安装的船体水平面不是绝对的平行,存在着非常微小的倾斜角度,在将固定的差值加上之后,双方的升沉精度表现一致性较高。iPos MS12在后续的版本中,会继续优化这个参数的算法。

结论

通过本次测试,得出以下结论:

1.  iPos MS12接口丰富,能够与Kongsberg 2040P多波束正常对接,双发各项数据及秒脉冲的接收、发送、存储、读取均正常;

2.  iPos MS12在各项数据表现和国际领先的POS MV OCEANMASTER非常一致,在精度表现上达到了国际领先的水准;

3.  iPos MS12满足多波束水深测量的技术标准,辅助多波束测深系统达到IHO特级标准:

  • POS MV OCEANMASTERKongsberg 2040p是国际公认的可以达到IHO特级测量标准的设备;
  • iPos MS12惯导修正的水深值同POS MV修正的水深值误差在10cm的数据93%,误差在5cm范围内的76.1%,误差在20cm范围内的98.9%

      目前,海洋探测的前景非常广阔,但我国海洋探测装备研发面临投入高、周期长,绝大多数产品被外国品牌垄断,价格高昂且存在安全隐患等问题。中海达海洋公司成立于2014年,专注于海洋及水下探测产品研发,近年来接连推出全自主的多波束iBeam 8120、iFlow、iBoat、iSide等系列产品,参数及性能指标直追国际一流,打破了外国品牌的垄断。中海达海洋公司期待与业界同仁一道,推动国产海洋测绘装备水平的提升。


请选择您需要搜索的资讯类别,可按类别和关键字进行搜索。