1. Althen Sensors
  2. Projekt och tillämpningar
  3. Gyrokompass i nästa generation
Ship navigating gyroscopes Althen
fallstudie Maritim industri

Gyrokompass i nästa generation

Utforska projektet

MEMS-gyroskop för exakt och tillförlitlig navigering till sjöss

En ledande tillverkare av avancerade navigationssystem för containerfartyg, offshorefartyg och militära fartyg ställdes inför ett allt vanligare problem: Hur möter man kraven på ökad autonom navigering, robusthet i polarmiljöer och kompakta system – utan att kompromissa med noggrannheten i kursbestämningen?

Behovet av ett modernt alternativ

De befintliga fiberoptiska gyroskopen (FOG) fungerade, men var stora, dyra och krävde komplicerad kalibrering. Samtidigt ökade behovet av tillförlitlig navigering i GNSS-fria områden och extrema miljöer. En ny lösning behövdes.

Ersätta FOG med kompakt MEMS-teknik

Tillverkaren letade efter ett gyroskop som var:

  • Kompakt och lätt
  • Kostnadseffektivt att integrera
  • Mycket låg drift över tid
  • Tillförlitligt i arktiska och tropiska förhållanden

Navigering i polarområden – där magnetkompasser tappar funktion – blev allt viktigare. Det fanns ett behov av ett MEMS-baserat gyroskop med hög precision, anpassat för nästa generations tröghetsnavigeringssystem (INS).

Ship gyroscope imu althen

Hög precision, låg drift och robust design

illverkarens FoU-team utvärderade flera MEMS-alternativ men fann att de flesta saknade den biasstabilitet och långsiktiga precision som marin tillämpning kräver. Efter dialog med Althen Sensors & Controls, i samarbete med vår långsiktiga partner ASC GmbH, rekommenderades ASC 281 (enaxlig) och ASC 283 (treaxlig) gyroskop. I detta avseende var ASC 283 det bästa valet på grund av de funktioner eller egenskaper som anges nedan.

  • Bias-stabilitet <0.1°/h
    ger minimal drift över tid
  • Låg Angular Random Walk (ARW)
    exakt kursberäkning i rörelse
  • Hög tålighet mot stötar och vibrationer
    idealiskt för krävande miljöer
  • Temperaturstabilitet
    pålitlig funktion från Arktis till tropikerna

Integrering i ett nytt gyrokompassystem

Althens tekniker samarbetade tätt med kundens FoU-avdelning för att integrera ASC 283 treaxligt gyroskop i deras nya gyrokompassystem.

Gyroskopet integrerades i en tröghetsmätenhet (IMU) tillsammans med accelerometrar och avancerade sensorfusionsalgoritmer för att uppnå maximal kursnoggrannhet.

ASC 283 visade sig vara precis vad kunden behövde – kompakt, robust och med den precision som krävs för autonoma navigationssystem.

Althen Technical Team
Ship navigating gyroscopes Althen

Nyckelsteg:

  • Tester i verkliga förhållanden, bl.a. på fartyg i hårt väder
  • Integrering i autopilot- och DP-system, som ersättning för äldre sensorer
  • Utveckling av hybrid-INS, som kombinerar GNSS och gyroskopdata

En ny standard för maritim navigering

Efter godkända sjöprov och validering lanserades det nya gyrokompassystemet – med ASC 283 som kärnkomponent. Gyroskopsensorn gav nedanstående prestanda.

  • 30 % lägre systemkostnad
    jämfört med FOG-lösningar
  • Förbättrad kursnoggrannhet
    även i GNSS-fria eller polära områden
  • Snabbare systemrespons
    stabilare kurs i tuffa havsförhållanden
  • Längre livslängd
    tack vare robust MEMS-teknik

Relaterade produkter

Enaxliga eller treaxliga gysroskop

ASC 281 Gyroscope

  • Uniaxial
  • MEMS Vibrating Ring
  • Aluminum Housing
Datablad Visa produkt

ASC 283 Gyroscope

  • Triaxial
  • MEMS Vibrating Ring
  • Aluminum Housing
Datablad Visa produkt

Skalbara system för framtidens fartyg

När tillverkaren nu breddar sin produktlinje mot autonoma fartyg och polarområden är ASC-gyroskopen fortsatt en nyckelkomponent. Tack vare samarbetet med Althen och ASC GmbH har man en modern, tillförlitlig och skalbar lösning för precisionsnavigering i havsmiljö.

Vill du veta mer?

Utforska våra lösningar för fartyg och offshore

Mike Lindblom

Managing Partner