KONGSBERG MRU - 5 运动参考单元模块,是一款在海上作业及相关领域中用于精确测量物体运动和姿态的先进设备。“MRU” 即 “Motion Reference Unit” 的缩写。自推出以来,凭借卓越性能,已在全球范围内广泛部署与应用。
二、产品描述
(一)核心功能与用途
- 全方位运动测量:该模块能够精准测量横摇(Roll)、纵摇(Pitch)、偏航(Yaw)以及升沉(Heave)运动。在海上作业时,船舶或海上平台受海浪、海风等因素影响,时刻处于复杂运动状态,MRU - 5 可实时捕捉这些运动参数,为后续作业提供关键数据支持。例如,在海上石油钻井平台作业中,通过对平台横摇、纵摇的精确测量,可确保钻井设备始终保持垂直,避免因平台倾斜导致的钻井偏差,保证钻井作业安全与高效进行。
- 高精度姿态确定:对于任何需要确定自身姿态的海上装备而言,MRU - 5 都发挥着至关重要的作用。无论是小型水文调查船只,还是大型商船、海洋工程设施,它都能提供高精度姿态数据。在多波束测深作业中,测量船姿态变化会对测深数据准确性产生显著影响。MRU - 5 精确测量测量船姿态,为多波束测深仪提供姿态补偿数据,确保测量得到的海底地形数据准确可靠,助力海洋测绘工作顺利开展。
- 运动补偿功能:在众多海上作业场景中,设备需克服载体运动影响,以稳定运行。MRU - 5 通过输出精确运动数据,为其他设备提供运动补偿依据。在海上起重机作业时,海浪使船舶产生升沉、摇摆运动,若不加以补偿,起重机吊臂难以精准定位货物,极易引发安全事故。MRU - 5 将测量到的船舶运动数据传输给起重机控制系统,系统据此实时调整吊臂运动,补偿船舶运动影响,实现货物平稳吊运。
(二)技术原理与内部构造
- 传感器融合技术:MRU - 5 内部集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计等多种先进传感器。陀螺仪可实时测量设备绕三个坐标轴的旋转角速度,加速度计则测量沿三个轴向的线性加速度。这些传感器采集的原始数据存在噪声且单独使用时存在局限性。MRU - 5 运用先进数据融合算法,将多种传感器数据有机结合,相互校正与补充,从而得出更准确、全面的运动和姿态信息。例如,在船舶转弯时,陀螺仪数据可快速反映角度变化趋势,加速度计数据辅助校准,确保偏航测量精度。
- 先进算法处理:内置高性能处理器运行复杂算法,对传感器采集的原始数据进行处理。通过卡尔曼滤波等算法,去除噪声干扰,优化数据质量;运用姿态解算算法,将传感器测量的加速度、角速度等物理量转换为直观的横摇、纵摇、偏航和升沉角度及位移信息。这些算法经精心优化,具备高实时性与准确性,能在动态复杂的海上环境中,快速、稳定输出精确测量结果。