INS在水文地理学方面优于MRU

在海洋测量应用中，根据船舶运动补偿声纳测量值至关重要。同时，需要位置输入来对点云进行地理定位。多年来，传统的方法是集成两个独立的组件：一个运动参考单元（MRU）和一个GNSS接收器，能够进行RTK处理以实现厘米精度。如果该解决方案适用于许多基本的水文应用，则在更具挑战性的条件下可能会遇到困难，例如桥梁测量或在波涛汹涌的大海中操作。

Principle

MRU（运动参考单元）也称为 AHRS（姿态航向和参考系统），是一种动态测斜仪。它使用陀螺仪检测旋转，使用加速度计检测重力，并计算其方向以提供滚动和俯仰。它可以使用地球磁场或地球自转速率来检测其航向（在这种情况下，也称为陀螺罗盘 、陀螺罗经）。它还使用其加速度计来检测波浪运动并提供船舶运动（升沉、浪涌和摇摆）测量。MRU 性能在低动态应用程序中是最佳的，并且可能会受到动态的显著影响。

INS是一个全惯性导航系统，它将使用GNSS辅助作为主要辅助源来补充惯性测量。由于惯性和GNSS耦合，即使在GNSS干扰的情况下，INS也能够输出位置。此外，INS姿态输出对动态不敏感，使其非常适合在具有挑战性的条件下操作。

优势

具有独立GNSS接收机的MRU与INS之间的快速比较清楚地表明，如果需要导航数据，则INS将是比具有GNSS的MRU更可取的解决方案。

	MRU with GNSS	INS
Affordability	+	++
Ease of configuration	+	++
Performance	++	+++
Outputs	+	+++

INS测量的改进

在 INS 中，GNSS 速度可以辅助 Heave 算法，即使在波涛汹涌的海面上也能保持最佳精度，因为单个 MRU 完全取决于其加速度计。这意味着，即使我们纯粹关注姿态和船舶运动，GNSS也已经带来了性能提升。

现在，如果我们也认为该位置是必要的，那么使用INS（而不是MRU+GNSS）将大大提高位置性能。惯性确实可以补偿GNSS的不准确和中断。

一个典型的例子是桥梁测量应用。在桥下时，独立的 GNSS 接收器位置会不准确甚至丢失。使用 INS 而不是 MRU + GNSS 将允许连续定位。接下来的 2 张图片显示了在勘测期间在桥下巡航时仅 GNSS（黄色）与 INS 位置（绿色）之间的比较。