用卫星导航系统让骆驼穿过针眼
个案研究
作者：比特·韦塞尼克
的NEPTUN船厂是总部位于德国北部帕彭堡的迈耶集团的一部分，该集团建造了巨大的浮动物体——浮动机舱装置（FERUs），是巨型游轮的“发电站”。这家位于德国北部的造船厂专门生产FERUs，面临着巨大的挑战——FERUs不是在干船坞建造的，而是在水线上方的各个生产大厅中建造的。搭桥两米长的高度不同的是，开发了浮动下降系统。为了让费勒斯安全地驶出生产大厅并离开下降系统，海王星造船厂开始使用徕卡全球导航卫星系统技术。
前提条件是盲目信任
下降系统为可装运浮船坞。它包括一个钢筋混凝土浮筒，顶部有额外的上部结构。浮子本身是150米长，55米宽，7.5米高．浮筒里面有水箱。在对接过程中，FERUs在钢缆绞车的帮助下固定。降低系统有一个专用的控制室，位于右舷的前塔台。从那里，所有系统都被监视和控制。
当FERU准备运离现场时，首先在液压系统的帮助下在生产大厅内提升FERU。然后，它滑过陆地上涂有硅树脂的路径，一直滑到码头壁，在那里，下降系统在水中等待。当船被放置在下降系统上时，拖船会拉动巨大的FERU，它的重量超过4万吨此时–正上方16米深的对接坑. 然后，必须将降低系统正确定位到几厘米以下，并以一种只有上下移动选项的方式固定。
随后，水箱被淹没，从而使整个下降系统下沉。最终，只有18米中的2米上层建筑伸出水面。一旦甲板上有足够的水，拖轮船长就会收到他们的许可证。然后在船头和船尾系泊FERU。
这个脱离船坞的过程本身就像骆驼穿过针眼的比喻，描述了一个非常狭窄的开口——脱离船坞的船和上层建筑之间的距离只有120厘米最多。FERU上的拖船船长和引航员无法使自己朝向左舷或右舷。船尾的船长只看到他面前矗立着一堵数米长的灰色金属墙。两名船长都需要盲目地信任飞行员。这意味着必须知道FERU在降低系统顶部的确切位置。否则，避免与上部结构碰撞是不可能的，这将不可避免地损坏FERU以及下降系统。
将GNSS技术应用于建筑工地
在所有步骤中，现在都使用了由全球导航卫星系统支持的、采用徕卡地理系统技术的测量过程。多频GNSS天线安装在下降系统上部结构的右舷船首和船尾。随附的双GNSS接收机徕卡iCG 80安装在控制室内。该装置最初由徕卡地理系统公司开发，用于土木工程中的重型施工机械，不仅可以确定准确位置，还可以预测潜在移动。随后，通过一次测速测量，使用一个传感器确定天线相对于下降系统的相对位置徕卡新星TS60全站仪。在造船厂的一个大厅里，一个徕卡GS10万岁全球导航卫星系统高精度接收机安装在相对隐蔽的地点，作为精确测量的固定点。
FERU 1396是借助新系统的第一个未停靠的发电站，将成为世界上最大邮轮航线的最新邮轮之一的中心。两个iCG80全球导航卫星系统接收器首先安装在下降系统上先前测量的位置，控制室内的接收器被激活。使用该装置，可以将FERU从生产大厅移动到降低系统上的准确位置。为了将FERU从下降系统上卸下，两个天线都安装在FERU上。
控制室中使用的降舱系统控制软件将GNSS数据、陆地和海洋地图连接起来，为降舱系统和FERU的预估运动提供实时数据和预测数据，并向所有参与者提供离舱过程。为了立即对变化作出反应并给出适当的指示，飞行员和拖船船长使用徕卡CS35野外平板电脑。除了实时数据和CS35平板电脑上的移动投影外，飞行员和拖船船长还能准确地看到他们需要向右舷和左舷移动多少才能使下降系统不受损坏。
从针眼中导航FERU 1396只需10分钟——这一时间对于安全离岛来说是不可能的，特别是在风力为6级的日子，因为由于其尺寸，FERU构成了风的巨大目标。
更快+更灵活=更多利润
MEYER集团多年来一直成功地使用徕卡Geosystems的测量解决方案。在构想阶段，评估了来自不同供应商的GNSS解决方案。主要的标准是:
- 定位精度2 ~ 3cm，即使在移动的地面上
- 对环境因素的免疫力，如温度波动和盐水
- 无线和无线数据传输。
由拉尔夫·齐默尔曼领导的调查小组决定采用莱卡地球系统的解决方案。iCG80 GNSS接收器可以承受建筑工地的恶劣条件，工作无差错-20摄氏度至+40摄氏度而且是飞溅的防水．
海王星造船厂调查小组的Lars Wegener和Kevin Schemmel报告说，“1396的搬迁进展顺利。”齐默尔曼扩大,“在这项技术的帮助下，我们确实取得了重大成就。你可以清楚地看到，我们践行了迈耶集团的座右铭‘共同加强’，因为除了两家船厂的工人外，还有许多专家参与其中；航海图技术、经典海岸导航和拖船方法方面的专家。”
对于正在进行的任务以及未来的项目，这个系统从各个方面都使MEYER集团受益。由于提供了实时位置、移动投影和拖船控制计算，从而避免了碰撞，FERUs移动和离港的整个过程变得更加安全。此外，它可以移动和离开船坞的物体延伸到船头和船尾的下降系统。该系统的速度、精度和可靠性不受天气条件的影响，非常适合MEYER集团。该集团计划从2019年开始在帕彭堡建造三艘邮轮，未来每年在芬兰图尔库建造两艘。
