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Exail Vessel High-precision INS Solution: Hydrins / Phins / Quadrans / Octans 9

船载高精度惯性导航解决方案

船载高精度惯性导航方案以法国 Exail(原 iXblue)水面 INS/AHRS 家族为核心——Hydrins 海道测量专用 INSPhins 旗舰 INS 航向精度达 0.01° sec lat、纵横摇 0.0025°、Smart Heave 升沉 2 cm/2%,纯惯性漂移仅 0.6 nm/h,为多波束测深、海洋测绘、动力定位与舰船导航提供无漂移的姿态航向基准。

Exail 光纤陀螺(FOG)从光纤环、加速度计到算法全价值链自研自产,全系 IMO/IMO-HSC 认证、ITAR-free 出口免许可,产品级 MTBF 15 万小时(核心技术 50 万小时),20 年来是全球高端科考船队与商业船队在 GNSS 拒止环境下的首选导航基准。

方案构成:四大主力机型

Hydrins|海道测量专用 INS(多波束首选)
航向 0.01° sec lat(GNSS 辅助)· 纵横摇 0.0025° · Smart Heave 2 cm/2%
为多波束测量优化(IHO 特检级):单 GNSS 天线设计、自动断讯/多径管理,配套 Delph INS 后处理软件,直接输出成图级运动补偿数据。
Phins|高端旗舰 INS(DP/USV/GNSS 拒止)
航向 0.01° sec lat · 纵横摇 0.0025° · 纯惯性漂移 0.6 nm/h
可接 2 路 GNSS、2 路 DVL、2 路 EM 计程仪、深度计、USBL/LBL 等全谱系辅助传感器,动力定位、无人船与长时 GNSS 失锁场景的旗舰之选。
Octans 9|测量级罗经 AHRS(2025 第六代)
航向 0.1° sec lat(GNSS 辅助 0.05°)· 纵横摇 0.006° · 升沉 2 cm/2%
12 W 低功耗、4.6 kg、5 分钟快速对准,IMO/IMO-HSC 认证,5 年质保,工作船与海工平台的高性价比姿态基准。
Quadrans|罗经 + MRU 一体机(轻量平台)
航向 0.15°(GNSS)· 纵横摇 0.02° · 2.8 kg 最轻量
免维护机械陀螺理想替代,MTBF 15 万小时;美洲杯、旺代环球帆船赛多数赛队之选,小型测量艇与无人艇友好。

Exail 与 TSS SATURN 全面对比

对比维度Exail 水面 INS 方案Teledyne TSS SATURN
品牌背景法国 Exail(iXblue + ECA),FOG 全价值链自研自产英国 Teledyne TSS,FOG IMU 免维护设计
旗舰航向精度(GNSS 辅助)Hydrins/Phins:0.01° sec lat05INS:0.05° / 10INS:0.1° sec lat
纵横摇精度0.0025°(INS 机型)0.01°
升沉(Smart Heave)2 cm / 2%5 cm / 5%
纯惯性漂移0.6 nm/h(Phins/Hydrins)依赖 GNSS/DVL 辅助,失锁续航较弱
辅助传感器生态GNSS×2、DVL×2、EM 计程仪×2、深度计、USBL/LBL、CTD/SVP 全谱系GNSS + DVL 辅助(失锁定位 3 倍提升)
后处理软件Delph INS 专业后处理(IHO 级成图链)
可靠性MTBF 15 万小时(核心技术 50 万小时)MTBF 25 万小时
认证与出口IMO/IMO-HSC · ITAR-freeIMO/WheelMark · 出口免许可
多波束原厂联动与全系多波束/声呐开放接口(NMEA/以太网),Delph 直连成图同属 Teledyne 体系,与 SeaBat 同品牌联动

选型建议

✅ 多波束海道测量(IHO 特检/1a 级)→ Hydrins
为多波束而生:0.01° 航向 + 0.0025° 姿态 + 2 cm 升沉直接决定成图质量上限;单 GNSS 天线简化安装,Delph INS 后处理与 CARIS HIPS、Qinsy 等成图软件无缝衔接。配 SeaBat T51/深水多波束是欧洲测量船队的主流黄金组合。
✅ 动力定位、USV、GNSS 拒止长航时 → Phins
0.6 nm/h 纯惯性漂移 + 全谱系辅助传感器接入,失锁 5 分钟定位漂移仅 20 m(CEP50);Fugro 17.6 m 大型无人测量船 Blue Eclipse 即以 Hydrins/Phins 级别 INS 作运动参考完成欧洲海域商业海测。
✅ 工作船姿态基准、机械罗经替换 → Octans 9 / Quadrans
预算与安装友好:5 分钟对准、免维护、IMO 认证齐全;Quadrans 仅 2.8 kg,小艇与无人艇也能装。
⚖️ 何时仍可考虑 TSS SATURN
若船队已深度绑定 Teledyne 体系(SeaBat 多波束 + CARIS 软件全家桶)、追求单一品牌售后,SATURN 05INS 是合格的同级备选;但单就航向/姿态/升沉核心指标,Exail 同价位精度高出一个量级(0.01° vs 0.05°)。普思海洋两大品牌均可供货,按项目实际配置客观比选。

与多波束、三维声呐的黄金搭配

多波束测深的成图精度 = 声呐本身精度 × 运动补偿精度。航向偏差 0.05° 在 500 m 水深即造成约 0.44 m 的横向定位误差——这正是高端测量船宁愿在 INS 上投入的原因。
• 配 SeaBat T51 高分辨率多波束 / RESON 深水多波束测深系统:Hydrins 提供 IHO 特检级运动补偿,深水条带边缘依然干净。
• 配 CodaOctopus Echoscope 水下三维实时声呐:水下施工、ROV 精细作业中,支持母船的 Phins/Hydrins 姿态基准与 Echoscope 实时三维点云联动,厘米级还原水下结构。
• 水下端延伸:Exail 水下惯导(Rovins/Phins Subsea)与水面 INS 同源 FOG 技术,船-机一体导航链。
• 产品家族详见:Exail 水面惯性导航与姿态航向参考系统

应用案例

Fugro 大型 USV 首次商业海道测量
2023 年,Fugro 17.6 m 无人测量船 Blue Eclipse 以 Exail Hydrins 作运动参考单元,配合双 EM2040 多波束在欧洲海域执行商业海测,续航 20 天,验证了“高端 INS + 多波束 + 无人船”的无人化测绘模式。
来源:Marine Technology News
北极 80.8°N 高纬度导航实船验证
2014 年夏,挪威极地研究所科考船 RV Lance 在斯瓦尔巴群岛以东北冰洋,以 Quadrans 光纤罗经与 Phins 惯导装于桅杆,无 GNSS 辅助下完成锚系回收作业,航向精度与低纬度相当,验证了高纬度纯惯性导航能力。
来源:Ocean News & Technology / Hydro International
台湾海上风电海缆埋设调查
2023–2024 年,UTEC(Acteon 集团)装备 Exail(iXblue)Octans 水面罗经,在台湾海峡风电场 7–40 m 水深完成阵列及外送海缆埋设调查,项目投运后年发电约 2.4 TWh。
来源:Marine Technology News
全球高端科考船队标配
过去 20 年,Exail 水面 INS/AHRS 广泛装备欧洲、亚太高端科考船与测量船队,从极地破冰船到深海母船,是 GNSS 拒止与高海况下被引用最多的姿态航向基准之一。
来源:Exail 官网客户案例

Exail(原 iXblue)水面惯导家族以自研光纤陀螺(FOG)为核心,覆盖 Quadrans、Octans 9、Hydrins、Phins 四档机型,航向精度 0.01°–0.15° sec lat,全系 IMO/IMO-HSC 认证、ITAR-free,为测量船、科考船、DP 平台与无人船提供无漂移的姿态航向基准。

技术规格
参数QuadransOctans 9HydrinsPhins
产品类型AHRS(罗经+MRU)AHRS(测量级罗经)INS(海道测量)INS(高端旗舰)
航向精度(GNSS 辅助)0.15° RMS0.05° RMS0.01° RMS sec lat0.01° RMS sec lat
纵横摇精度(GNSS 辅助)0.02° RMS0.006° RMS0.0025° RMS0.0025° RMS
升沉(Smart Heave)5 cm / 5%2 cm / 2%2 cm / 2%2 cm / 2%
纯惯性漂移0.6 nm/h0.6 nm/h
GNSS 失锁漂移(1/2/5 min)0.8 / 3.2 / 20 m CEP500.8 / 3.2 / 20 m CEP50
辅助传感器接入1×GNSS、1×EM 计程仪2×GNSS、2×EM 计程仪2×GNSS2×GNSS、2×DVL、2×EM、深度计、USBL/LBL、CTD/SVP
典型应用IMO 导航、平台稳定、海工IMO 导航、高端平台稳定、海工IHO 级海道测量、多波束运动补偿、DP、海工DP、USV、GNSS 拒止高级导航、海测、海工
注:全系 IMO/IMO-HSC 认证、ITAR-free 出口免许可;产品级 MTBF 150,000 小时(核心技术 500,000 小时);配套 Delph INS 后处理软件(Hydrins/Phins)。数据来源:Exail 官方水面惯导产品页。
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