Uit het voorgaande volgt, dat het HPR systeem een rela
tief plaatsbepalingssysteem is, d.w.z. het meet de posi
tie van een transponder ten opzichte van het schip in het
scheepsgeoriënteerde grid. Met behulp van een gyro-
kompas kan een transformatie plaatsvinden naar een
noord-georiënteerd grid.
De berekeningen worden gerelateerd aan een referentie
punt op het schip. Het HPR systeem corrigeert de metin
gen voor de verschillen in relatieve positie tussen trans
ducer en referentiepunt. Deze correctie is afhankelijk
van het stampen, rollen en gieren van het schip (zie
fig. 6).
Dompen
pa 7/
Stampen
Gieren
Fig. 6. Definitie van scheepsbewegingen
Tenslotte moeten de relatieve coördinaten worden ge
koppeld aan een geografisch stelsel. Dit gebeurt door de
positie van het schip te bepalen met behulp van een
oppervlakteplaatsbepalingssysteem. In de Oosterschel-
de wordt hiervoor veelal de Aga/Minilir combinatie ge
bruikt met een nauwkeurigheid van 5 cm. Ook hier
moet worden gecorrigeerd voor het verschil tussen richt
en referentiepunt. Dit verschil is weer afhankelijk van
stamp, rol en koers.
Foutenbronnen
Ray-bending
Een van de belangrijkste foutenbronnen is de straalbui-
ging (ray-bending). Dit effect wordt groter naarmate de
horizontale afstand groter wordt in relatie tot de diepte.
Het HPR systeem biedt de mogelijkheid dit te corrigeren
door het invoeren of meten van de transponderdiepte.
De correctie is essentieel zodra de verhouding afstand/
diepte groter wordt dan 3:1. Een fout van één meter in
de ingevoerde diepte heeft in dit grensgebied een fout
tot gevolg van 40 cm. Het is dus belangrijk goede
diepte-informatie te krijgen.
Akoestische ruis
Een andere foutenbron is het verlies van contact tussen
de transponder en de transducer. Dit wordt vooral ver
oorzaakt door schroefwater, wat in het akoestische pad
komt. Het probleem is eigenlijk, dat de metingen in feite
al onbetrouwbaar zijn voordat het HPR systeem het ont
breken van het signaal detecteert. De enige oplossing
die hier mogelijk is, is het gebruik van goede filtertech
nieken.
Reflecties
De laatste belangrijke storingsfactor is te verdelen in
twee groepen, te weten toevallige en continue reflecties.
De toevallige reflecties kunnen met behulp van filter
technieken worden opgespoord en gecorrigeerd. Conti
nue reflecties zijn een ramp, want deze kunnen niet of
nauwelijks worden gedetecteerd.
NGT GEODESIA 84
Meetprincipe
Ten gevolge van de werkomstandigheden zijn de metin
gen als volgt te onderscheiden:
1. Metingen tijdens inspectie (inmeten Portunus).
2. Inmeting referentietransponders.
In het eerste geval is de Wijker Rib sterk beperkt in haar
bewegingen door het feit, dat de Portunus zich buiten
boord bevindt. Bovendien zijn er in deze situatie vaak
andere werkschepen in de buurt. Meestal ligt ze dan ook
afgemeerd aan deze schepen of aan de bijbehorende
ankerboeien. De positiebepaling van de Portunus wordt
in dit geval verbeterd door gebruik te maken van de be-
wegingskarakteristieken ervan, te weten koers en snel
heid, en door de waarnemingen te filteren met behulp
van een Kalman filter. Verdere behandeling van deze
methode valt buiten de strekking van dit artikel.
Bij het inmeten van transponders is het schip over het
algemeen minder beperkt in haar bewegingen, en is het
in te meten object een stilstaand object, zodat herha
lingsmetingen kunnen worden gedaan. Het enige pro
bleem hierbij is de beweging van het schip. Dit kan al
leen worden opgelost door een goede tijdsynchronisatie
tussen de positiemetingen van het schip en de relatieve
metingen naar de transponder.
Om zoveel mogelijk de systematische fouten uit te mid
delen, is voor een meetopzet gekozen, waarbij de trans
ponder van vier zijden wordt ingemeten (Noord, Oost,
Zuid en West te noemen); zie ook fig. 7. De afstand tus
sen transducer (schip) en transponder bedraagt 30-
50 m. Het schip ligt hierbij een vaste koers voor, welke
afhankelijk van het getij, 270° of 90° is.
Voor een optimale bestuurbaarheid moet het schip na
melijk met de kop tegen de stroom in liggen. Op deze
manier hoeft de kapitein het schip niet zo vaak te corri
geren. Veel scheepscorrecties veroorzaken ook veel
luchtbellen, en deze bevorderen de meetnauwkeurigheid
niet. Bij deze meetopzet worden tevens de systema
tische fouten in de aflezing van de transducerhoek uitge-
middeld.
.N
W. +T .0
Z
Fig. 7. Schema inmeten transponder.
Per positie worden nu 200 geldige HPR waarnemingen
verzameld en opgeslagen in een tijdelijk bestand op de
computer. Dit geldt ook voor de Aga/Minilir posities van
het richtpunt. Tevens worden deze waarnemingen real
time aan elkaar geknoopt zonder rekening te houden
met het stampen en rollen van het schip en het tijd
verschil tussen de beide waarnemingen. Deze positie
wordt gefilterd met behulp van een Kalman filter, om
sprongen in de waarnemingen te detecteren en deze
waarnemingen eventueel te verwerpen. Na de meting
worden de waarnemingen in de tijd aan elkaar gekop
peld, waarbij rekening wordt gehouden met de bewegin
gen van het schip. Per positie wordt een gemiddelde be
rekend. Uit de vier series wordt tenslotte nog een totaal
gemiddelde berekend met bijbehorende standaardafwij
king.
Proef
Ten einde de nauwkeurigheid van het systeem te testen,
is een proef gedaan waarbij de transponder was ge-
209
