Systems 慣性傳感器還以 50Hz 的速度計(jì)算來自加速度計(jì)雙積分的船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。由于這種雙重積分會(huì)因方向誤差或傳感器偏差而產(chǎn)生漂移，因此獲得穩(wěn)定輸出的最佳方法是使用高通濾波器，該濾波器將消除運(yùn)動(dòng)中的任何恒定分量。
考慮到海況條件的變化，自動(dòng)濾波器調(diào)諧可確保該高通濾波器的正常運(yùn)行。此功能適用于橢圓形實(shí)時(shí)升沉長(zhǎng)達(dá) 15 秒的膨脹周期，高性能產(chǎn)品上長(zhǎng)達(dá) 20 秒。
由于高通濾波器設(shè)計(jì)，升沉、浪涌和搖擺數(shù)據(jù)在靜態(tài)條件下將始終返回到零。
浪涌和搖擺有效性
? 浪涌和搖擺僅與浮標(biāo)等近靜態(tài)應(yīng)用相關(guān)。
船舶運(yùn)動(dòng)輸出位于特定的船舶坐標(biāo)系中：
? 升沉為垂直位置，正值向下；
? 浪涌是縱向位置，在水平面上且正指向船首；
? 搖擺是橫向位置，在水平面上且正指向船舶右舷側(cè)。
浪涌和搖擺可用性
? Surge 和 Sway 不適用于 Ellipse 系列。
如果執(zhí)行了一個(gè)步驟，升沉輸出將顯示該步驟，然后平滑地返回到零。一個(gè)步驟后，輸出可能需要幾分鐘才能穩(wěn)定。下圖顯示了典型的階躍響應(yīng)。請(qǐng)注意，恢復(fù) 0 升沉輸出的時(shí)間可能取決于之前的海況。但整體形狀將保持不變。
在高性能產(chǎn)品上，膨脹模式會(huì)根據(jù)海況自動(dòng)啟用，以優(yōu)化升沉算法性能。此模式以智能方式將 GNSS 信息與加速度計(jì)融合，以限制升沉算法固有的相位和幅度誤差。該模式在較高振幅膨脹條件下特別有效。
系統(tǒng)根據(jù)海況自動(dòng)確定最佳升沉計(jì)算模式。
延遲升沉算法適用于專為水文測(cè)量應(yīng)用而設(shè)計(jì)的更高等級(jí)設(shè)備（例如 Ekinox、Apogee 和 Navsight Marine），它利用過去的測(cè)量值來極大地提高升沉性能。實(shí)時(shí)升沉操作中觀察到的常見相位誤差會(huì)得到無縫校正，并且濾波器將在長(zhǎng)膨脹周期條件下提供更好的性能。
延遲升沉算法的固定延遲為 150 秒。輸出消息的格式與實(shí)時(shí)船舶運(yùn)動(dòng)模式相同，并且使用時(shí)間戳來正確確定船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的日期。
該算法非常適合不需要嚴(yán)格實(shí)時(shí)操作的應(yīng)用，例如海底測(cè)繪。實(shí)時(shí)升沉操作仍然可用，以便在延遲升沉數(shù)據(jù)可用之前獲得第一升沉估計(jì)。
時(shí)間考慮
? 由于延遲升沉是一種延遲算法，因此設(shè)備必須在執(zhí)行實(shí)際測(cè)量路徑之前至少 150 秒和執(zhí)行之后 150 秒在正常操作條件下保持打開狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)采集。
延遲浪涌和搖擺？
? 此延遲升沉輸出中僅提供船舶垂直運(yùn)動(dòng)（升沉）。此操作模式不提供浪涌和搖擺。
在分析升沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)升沉運(yùn)動(dòng)的一部分是由船舶旋轉(zhuǎn)引起的。這部分因地而異，在旋轉(zhuǎn)中心被取消。另一個(gè)位置將以恒定的方式影響升沉。
下圖顯示了旋轉(zhuǎn)誘發(fā)升沉對(duì)船舶不同位置的影響：
為了優(yōu)化升沉性能，運(yùn)動(dòng)傳感器的放置建議可能會(huì)根據(jù)船舶或安裝的類型而有所不同。
對(duì)于較小的測(cè)量船，將傳感器直接放置在感興趣的點(diǎn)將確保最佳性能（例如直接安裝在 MBES 聲納的頂部）：該位置將確保不會(huì)通過計(jì)算遠(yuǎn)程升沉和小中心而增加額外的噪聲旋轉(zhuǎn)到傳感器偏移不會(huì)產(chǎn)生重大誤差。此設(shè)置對(duì)任何 IMU 未對(duì)準(zhǔn)或杠桿臂殘差也最不敏感。
對(duì)于較大的船舶，旋轉(zhuǎn)中心到感興趣點(diǎn)杠桿臂（例如超過 10m），我們建議將 IMU 放置在更靠近船舶旋轉(zhuǎn)中心的位置，以最大限度地減少由于長(zhǎng)期橫搖或俯仰偏移而導(dǎo)致的恒定誤差。
在這種情況下，正確設(shè)置 IMU 偏差以消除升沉輸出上的任何恒定偏移非常重要。
在任何情況下，都可以在船舶內(nèi)的多個(gè)感興趣點(diǎn)（例如聲納頭）處設(shè)置升沉輸出。
IMU 未對(duì)準(zhǔn)
? 當(dāng)船靜止時(shí)，IMU 與船的不對(duì)中應(yīng)通過機(jī)械設(shè)計(jì)或軟件配置精確考慮，以便在次要點(diǎn)上提供一致的升沉值。
重心
? 升沉測(cè)量中不考慮 Systems 產(chǎn)品中的重心杠桿臂。如果需要，我們建議在使用的客戶調(diào)查軟件（Hypack、Qinsy、BeamworX...）中輸入該值。
在海洋測(cè)量行業(yè)中，經(jīng)常存在這樣的問題：優(yōu)先使用升沉輸出還是卡爾曼濾波高度輸出。在 GNSS 條件良好的情況下，RTK 高度可以非常精確，并且簡(jiǎn)化了設(shè)置，因?yàn)闇y(cè)量員無需費(fèi)心進(jìn)行潮汐補(bǔ)償。然而，即使與慣性傳感器融合，在橋梁過橋等困難的 GNSS 環(huán)境下，RTK 高度也可能會(huì)受到干擾。
另一方面，升沉算法允許精確的相對(duì)測(cè)量，在困難的 GNSS 條件下不會(huì)出現(xiàn)特定誤差。然而，由于需要潮汐補(bǔ)償，其使用起來更加復(fù)雜。增強(qiáng)型高度模式算法通過將升沉輸出與 RTK 高度相結(jié)合，充分利用了這兩個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)，在良好和具有挑戰(zhàn)性的 GNSS 條件下提供準(zhǔn)確和絕對(duì)的高度測(cè)量。
該算法只能與海洋運(yùn)動(dòng)輪廓一起使用，并與具有固定載體模糊度的 RTK 或 PPP 等精確位置結(jié)合使用。如果需要，可以禁用此增強(qiáng)海拔模式。
增強(qiáng)的海拔高度可用性
? 此模式僅適用于專為水文測(cè)量應(yīng)用而設(shè)計(jì)的高性能產(chǎn)品。
在諸如Qinertia之類的后處理軟件中，由于前向/后向和合并處理，與實(shí)時(shí)升沉或延遲升沉相比，升沉被重新計(jì)算和改進(jìn)。
? 3DM-GX5-AR 高性能傾斜/垂直參考傳感器
? 3DM-CV7-AR 慣性測(cè)量單元和垂直參考單元
? 3DM-CX5-AR 高性能傾斜/垂直參考傳感器
? 3DM-CV5-AR 工業(yè)傾斜和速率傳感器
