慣性測量單元 (IMU) 將加速度計的線性加速度和陀螺儀的旋轉(zhuǎn)相結合,以提供導航參數(shù)和位置更新信息。 這些參數(shù)的精度受許多誤差的影響,這些誤差是時間的函數(shù)。 這是對這些IMU精度誤差及其定義的簡要說明。
1、偏置穩(wěn)定性
偏置穩(wěn)定性(或偏置不穩(wěn)定性)定義為測量值相對于其輸出速率平均值的漂移。偏置穩(wěn)定性測量告訴您陀螺儀輸出在一定時間內(nèi)的穩(wěn)定性。 偏置可表征為偏置重復性(IMU不同周期的變化)或偏置穩(wěn)定性(IMU單次操作期間的變化)。
2、角度隨機游走
MEMS陀螺儀會因熱電反應而產(chǎn)生高頻白噪聲。 這種隨機噪聲是一個額外的信號誤差源,無法通過校準進行建模。 這種隨機游走會導致誤差增長,與時間的平方根成正比。
3、校準誤差
術語“校準誤差”是指陀螺儀的比例因子、對齊和線性誤差。 當設備轉(zhuǎn)動時,此類錯誤往往會產(chǎn)生錯誤。這些錯誤可能會導致額外的漂移。
1、恒定偏差
加速度計的偏置是其輸出信號與實際加速度值的偏移。 恒定偏置誤差會導致位置誤差,該誤差會隨著時間的推移而增大。 可以通過測量加速度計輸出的長期平均值來估計偏差,當它不經(jīng)歷任何加速時。但是,加速度計上有重力作用,這將顯示為偏差。 為了測量偏差,有必要知道設備相對于重力場的精確方向。在實踐中,這可以通過校準和正交性測量來實現(xiàn)。
2、速度隨機游走
加速度計的輸出受電子設備的傳感器噪聲的影響。 白噪聲中的這種誤差與時間的平方根成正比。 加速度計輸出端的這種白噪聲會產(chǎn)生速度隨機游走,通常以m/s/√h為單位指定。
3、比例因子
比例因子是加速度計輸入與測量的實際傳感器輸出的關系。 因此,比例因子(以 ppm 表示)是輸入變化與實際測量的線性增長。
4、VRE
振動校正誤差(VRE)是加速度計對傳感器中電流整流的響應,導致加速度計偏移。 這可能是一個重大的累積誤差,會隨著時間的推移而傳播,并可能導致穩(wěn)定中的過度補償。VRE高度依賴于加速度計的振動曲線以及傳感器的滿量程范圍。 VRE在高動態(tài)環(huán)境中最活躍。
相關產(chǎn)品型號:3DMGX5-IMU、3DM-CX5-IMU、3DMCV5-IMU。