Overstap naar tactische inertiële meetsystemen
Binnen de maritieme sector opereren cruiseschepen onder sterk variërende zeecondities, waarbij golfgeïnduceerde bewegingen direct invloed hebben op comfort en veiligheid. Scheepsbouwers moeten rompen ontwerpen die bewegingen zoals rollen, stampen en verticale versnellingen minimaliseren.
Traditionele meetsystemen bieden vaak onvoldoende lange-termijn stabiliteit en lage ruis, wat leidt tot onnauwkeurigheden in simulatiemodellen en langere ontwikkeltrajecten.
Daarom stappen engineers steeds vaker over op tactische inertiële meetsystemen die hoogwaardige en reproduceerbare data leveren tijdens zeeproeven.
Behoeften en verwachtingen
Er was behoefte aan een meetsysteem dat:
- 6-DOF bewegingen kan meten (rollen, stampen, gieren + lineaire versnellingen)
- Zeer lage ruis en hoge bias stabiliteit biedt voor langdurige metingen
- Reproduceerbare data levert voor simulaties
- Betrouwbaar functioneert in maritieme omgevingen
- Integreerbaar is met bestaande data-acquisitiesystemen (DAQ)
Vooral het nauwkeurig meten van laagfrequente bewegingen was cruciaal voor het beoordelen van ride comfort.
Waarom de ASC IMU 8 geschikt is
De ASC IMU 8 levert tactische prestaties met FOG-achtige eigenschappen, wat essentieel is voor maritieme toepassingen:
- Hoge bias stabiliteit → minimale drift bij lange metingen
- Zeer lage ruis → nauwkeurige detectie van golfbewegingen
- Flexibele meetbereiken → toepasbaar op verschillende scheepstypen
- Robuuste IP65 behuizing → geschikt voor zware omstandigheden
Hiermee positioneert de sensor zich tussen industriële MEMS-systemen en high-end FOG-oplossingen, met een optimale balans tussen prestatie en kosten.
Methode
Althen implementeerde de ASC IMU 8 inertiële meetunit als onderdeel van de testopstelling aan boord.
Sensorconfiguratie
- Type: 6-DOF tactische IMU (3 accelerometers + 3 gyroscopen)
- Meetbereik acceleratie: ±2 g tot ±30 g
- Meetbereik rotatie: ±10 °/s tot ±400 °/s
- Bias stabiliteit:
- <45 µg (accelerometers)
- <0.1 °/uur (gyroscopen)
- Angular random walk: <0.01 °/√uur
Installatie en metingen
- Geplaatst nabij het zwaartepunt van het schip voor nauwkeurige metingen
- Data verzameld tijdens zeeproeven onder verschillende omstandigheden
- Continue meting van:
- Rollen, stampen, gieren
- Heave, surge en sway (lineaire versnellingen)
- Output gekoppeld aan het bestaande DAQ- en simulatiesysteem
De laagruis differentiële analoge output zorgde voor een hoge signaalkwaliteit tijdens de metingen.
Resultaten
De inzet van de ASC IMU 8 resulteerde in:
- Zeer nauwkeurige en stabiele bewegingsdata over langere meetperiodes
- Verbeterde simulatiekwaliteit voor rompontwerp
- Betere voorspelling van scheepsgedrag op zee
- Verhoogd passagierscomfort
Dankzij de lage ruis en hoge stabiliteit konden zelfs subtiele bewegingen nauwkeurig worden geanalyseerd.
IMU
Product dat wij voor deze maritieme toespassing gebruikten
ASC IMU 8.X.Y tactische inertial measurement unit
- Tactische IMU met 6 DOF
- FOG-achtige prestaties, ARW <0,01 °/√u
- Modulaire accelerometer- en gyroscoopbereiken