모션 레퍼런스 유닛(MRU)
MRU란 무엇인가?
모션 레퍼런스 유닛(MRU)은 선박의 모든 6도 자유도 운동을 측정하는 관성 센서입니다: 전후동요, 좌우동요, 상하동요(병진운동) 그리고 횡동요, 종동요, 선수동요(회전). 해상 리프팅에서 MRU는 능동형 상하동요 보상(AHC) 시스템이 보상 윈치를 구동하는 데 사용하는 실시간 상하동요 신호를 제공합니다.
현대식 MRU는 가속도계 및 자이로스코프(일반적으로 MEMS 기반 또는 광섬유 기반)를 디지털 신호 처리와 결합하여 참된 상하동요 운동을 센서 잡음 및 장주기 드리프트로부터 분리합니다. 주요 사양에는 상하동요 정확도(일반적으로 ±5cm 또는 진폭의 5%), 업데이트 속도(10–100Hz) 및 최대 측정 가능 주기(일반적으로 30초까지)가 포함됩니다.
일반적인 MRU 제조업체에는 Kongsberg(Seatex MRU 시리즈), iXblue 및 SMC가 포함됩니다. MRU는 관심 지점의 운동을 측정하기 위해 크레인 페데스탈에 또는 그 근처에 장착됩니다.
능동 대 수동 시스템에서의 MRU
능동형 상하동요 보상(AHC): MRU는 필수적입니다 — 제어 시스템이 선박 운동과 반위상으로 윈치 모터 또는 유압 실린더를 구동하는 데 사용하는 피드포워드 상하동요 신호를 제공합니다. 정확한 MRU가 없으면 AHC는 작동할 수 없습니다. MRU 신호는 칼만 필터 또는 유사한 알고리즘을 통해 처리되어 상하동요 운동을 한두 샘플 앞서 예측하므로 제어 시스템이 반응할 시간을 제공합니다.
수동형 상하동요 보상(PHC): 표준 PHC는 MRU가 필요하지 않습니다 — 가스 스프링 동역학을 통해 하중 변화에 기계적으로 반응합니다. 그러나 일부 고급 수동 시스템은 모니터링 및 성능 검증을 위해 MRU 데이터를 사용합니다. ANTARES 적응형 PHC는 센서 피드백을 사용하여 실시간으로 작동 매개변수를 최적화하며, 완전한 AHC 시스템의 복잡성 없이도 능동형에 가까운 성능을 달성합니다.
설치 및 보정
올바른 MRU 설치는 AHC 성능에 중요합니다. 주요 고려사항:
- 위치: 크레인 페데스탈에 또는 그 근처에 장착하십시오. 크레인에서 멀리 장착하면 선박의 여러 위치에서 횡동요/종동요 운동이 다른 상하동요를 생성하므로 레버암 오류가 발생합니다.
- 정렬: MRU 축은 선박의 좌표 시스템과 정렬되어야 합니다. 정렬 불일치로 인해 횡동요 운동이 상하동요 신호를 오염시키는 교차 결합 오류가 발생합니다.
- 보정: 초기 보정은 센서 오프셋과 스케일 팩터를 설정합니다. 일부 MRU는 GNSS 지원을 사용하여 자동 보정합니다.
- 중복성: 중요한 AHC 시스템은 일반적으로 하나의 센서가 고장 나면 작동을 유지하기 위해 이중 중복 MRU를 사용합니다.
보상기 선택을 위해 크레인 시스템에 MRU가 포함되는지 여부(및 그 사양)를 이해하면 능동형, 수동형 또는 적응형 수동 솔루션이 가장 적합한지 결정하는 데 도움이 됩니다.
