В инерционной навигации (INS) шум относится к случайным ошибкам или нарушениям , которые влияют на точность измерений, проведенных датчиками, такими как гироскопы, акселерометра и магнитометры . Эти ошибки, как правило, вызваны ограничениями датчиков, факторами окружающей среды и электронными помехами и могут привести к дрейфу и неточностям в данных навигации.
Типы шума в INS
Белый шум - случайные колебания в показаниях датчиков, которые равномерно распределены по частотам.
Шум смещения -медленные ошибки, которые вводят постоянное смещение в измерениях датчика.
Тепловой шум - колебания, вызванные изменениями температуры, влияющих на внутренние компоненты датчика.
Шум квантования -ошибки, введенные, когда аналоговый сигнал преобразуется в цифровые данные с помощью ADC датчика (аналого-цифровой преобразователь).
Шум выстрела -случайный шум, возникающий в результате дискретных событий в датчике, обычно встречающийся в высокочастотных компонентах .
Как шум влияет на производительность INS
Дрейф с течением времени - шум может привести к накоплению датчиков, что приводит к положению и направлению дрейфа .
Снижение точности -постоянный шум снижает точность навигационного раствора и затрудняет достижение высокой точковой позиционирования .
Повышенная вычислительная нагрузка -фильтрация и коррекция ошибок требуют большей мощности обработки , особенно в системах в реальном времени .
Как смягчить шум в INS?
✔ Фильтрация Калмана - расширенный алгоритм , используемый для фильтрации шума и обеспечения более точной оценки состояния системы.
✔ Слияние датчика - Объединение данных из нескольких датчиков (например, GNSS, LIDAR, радар ) помогает снизить влияние шума и повысить точность навигации.
✔ Улучшенная калибровка датчиков - калибровки датчиков перед использованием могут минимизировать шум и повысить точность измерения.
