用于告知起重机海况刚刚如何变化的传感器，可实时测量六个自由度。
运动参考单元 (MRU)
MRU 如何测量六个自由度、主动和被动系统如何以不同方式使用该信号，以及安装和校准有哪些要求。
作者： Norwegian Dynamics 工程部 · · 审核日期： · 阅读时长 5 分钟
什么是 MRU？
运动参考单元 (MRU) 是一种惯性传感器，用于测量船舶全部六个自由度的运动：纵荡、横荡、升沉（平移）以及横摇、纵摇、艏摇（旋转）。在海上起重作业中，MRU 提供实时升沉信号，供主动升沉补偿 (AHC) 系统驱动补偿绞车。
实际应用： 运动数据直接输入吊装分析和补偿器控制，参见 工程研究与分析 和 ANTARES 自适应 PHC.
现代 MRU 将加速度计和陀螺仪（通常基于 MEMS 或采用光纤技术）与数字信号处理相结合，以区分真实升沉运动、传感器噪声和长周期漂移。关键选型参数包括升沉精度指标及其规定条件、延迟和输出速率、可用周期范围、辅助源和接口；所有参数均应以所选设备的现行数据表为准。
常见 MRU 制造商包括 Kongsberg（Seatex MRU 系列）、iXblue 和 SMC。MRU 安装在起重机基座处或其附近，以测量关注点的运动。
六个自由度：MRU 测量的对象
三种平移和三种旋转可描述船舶在海况中的全部运动。MRU 跟踪所有六个自由度；对于起重作业，控制回路所依赖的是升沉通道：
这正是主动升沉补偿运行所依赖的回路。被动升沉补偿器不需要该回路（其响应由机械机构完成），而 ANTARES 自适应 PHC 仅利用传感器反馈优化自身设置。
主动与被动系统中的 MRU
主动升沉补偿 (AHC)： MRU 必不可少，它提供前馈升沉信号，控制系统利用该信号驱动绞车电机或液压缸，使其与船舶运动反相。没有精确的 MRU，AHC 无法运行。MRU 信号经卡尔曼滤波器或类似算法处理，提前一至两个采样点预测升沉运动，使控制系统有时间作出响应。
被动升沉补偿 (PHC)： 标准 PHC 不需要 MRU；它通过气弹簧动力学对载荷变化作出机械响应。不过，一些先进的被动系统会使用 MRU 数据进行监测和性能验证。ANTARES 自适应 PHC 利用传感器反馈自动控制阻尼，而负载支承仍为被动方式；这与 MRU 驱动的主动控制机制不同，也不具有 AHC 系统的复杂性。
IMU、VRU 或 MRU：各自是什么
| 传感器 | 测量对象 | 输出 | 足以用于 AHC？ |
|---|---|---|---|
| IMU | 原始加速度和角速度 | 未经处理的惯性数据 | 否，需要外部处理 |
| VRU | IMU + 姿态计算 | 相对于垂直方向的横摇和纵摇 | 单独使用不足，未提供处理后的升沉数据 |
| MRU | 通过机载 DSP 测量完整六个自由度 | 经漂移校正的实时升沉、横摇、纵摇（及更多参数） | 是，这就是 AHC 输入信号 |
升沉通道是其中的难点：从传感器噪声和长周期漂移中分离真实的波浪周期运动，正是 MRU 信号处理（以及下游卡尔曼滤波）的用途。
安装与校准
运动参考单元：常见问题
什么是运动参考单元 (MRU)？
IMU、VRU 和 MRU 有什么区别？
被动升沉补偿是否需要 MRU？
MRU 应安装在哪里？
MRU 的精度是多少？
Norwegian Dynamics 相关内容
- 主动升沉补偿 ：直列式 AHC、MRU 输入、液压驱动及 AHC 的适用场景。
- 船舶运动 ：船舶响应 RAO 如何影响吊臂端点运动。
- 主动升沉补偿的工作原理 ：控制回路、MRU 输入和驱动链。
如何根据运动数据作出吊装决策？
MRU 布置与 AHC 调校紧密关联。如需确定系统范围，请提供船舶信息，我们将给出建议。
