モーション・レファレンス・ユニット(MRU)
MRUとは何か?
モーション・レファレンス・ユニット(MRU)は、船舶の6自由度すべての運動を測定する慣性センサーです。サージ、スウェイ、ヒーブ(並進運動)およびロール、ピッチ、ヨー(回転運動)です。オフショア吊上げでは、MRUはアクティブヒーブ補償(AHC)システムが補償ウインチを駆動するために使用するリアルタイムヒーブ信号を提供します。
最新式のMRUは、加速度計およびジャイロスコープ(通常はMEMS基盤または光ファイバー基盤)をデジタル信号処理と組み合わせて、真のヒーブ運動をセンサーノイズおよび長周期ドリフトから分離します。主要な仕様には、ヒーブ精度(通常±5cm または振幅の5%)、更新レート(10–100Hz)、および最大測定可能周期(通常30秒まで)が含まれます。
一般的なMRU製造業者にはKongsberg(Seatex MRUシリーズ)、iXblue、およびSMCが含まれます。MRUは、関心のある地点での運動を測定するため、クレーンペデスタルの位置またはその近くに取り付けられます。
アクティブ対パッシブシステムにおけるMRU
アクティブヒーブ補償(AHC): MRUは不可欠です — 制御システムがウインチモーターまたは油圧シリンダを船舶の運動と逆位相で駆動するために使用するフィードフォワードヒーブ信号を提供します。正確なMRUがなければ、AHCは機能できません。MRU信号はカルマンフィルタまたは同様のアルゴリズムを通じて処理され、ヒーブ運動を1または2サンプル先に予測し、制御システムが応答する時間を与えます。
パッシブヒーブ補償(PHC): 標準PHCはMRUを必要としません — ガススプリング動力学を通じて負荷の変化に機械的に応答します。ただし、一部の高度なパッシブシステムはモニタリングおよび性能検証のためにMRUデータを使用します。ANTARES適応型PHCはセンサーフィードバックを使用して、リアルタイムで動作パラメータを最適化し、完全なAHCシステムの複雑性なしで、ほぼアクティブなパフォーマンスを達成します。
設置と較正
適切なMRUの設置はAHC性能にとって重要です。主要な考慮事項:
- 位置: クレーンペデスタルの位置またはその近くに取り付けてください。クレーンから遠く離れて取り付けると、ロール/ピッチ運動が船舶の異なる位置で異なるヒーブを生成するため、レバーアームエラーが生じます。
- 整列: MRU軸は船舶の座標系と整列する必要があります。整列の誤りにより、ロール運動がヒーブ信号を汚染するクロスカップリングエラーが発生します。
- 較正: 初期較正はセンサーオフセットとスケール係数を確立します。いくつかのMRUはGNSS補助を使用して自動較正します。
- 冗長性: クリティカルなAHCシステムは通常、1つのセンサーが故障した場合に動作を維持するため、デュアル冗長MRUを使用します。
補償器の選択のために、クレーンシステムがMRUを含むかどうか(およびその仕様)を理解することで、アクティブ、パッシブ、または適応型パッシブソリューションが最適であるかを判断するのに役立ちます。
