Щільність шуму

Щільність шуму відноситься до кількості шуму, присутнього на одиницю вимірювання (зазвичай на квадратний корінь з частоти) у вихідному сигналі інерціального датчика, такого як гіроскоп або акселерометр . Її часто виражають як (°/√h) для гіроскопів або (м/с²/√Гц) для акселерометрів. Цей параметр використовується для характеристики рівня власного шуму вимірювань датчика та відіграє ключову роль в оцінці загальної продуктивності та точності інерціальної навігаційної системи (ІНС) .

Як щільність шуму впливає на INS?

  1. Вища щільність шуму = більша невизначеність вимірювання – вища щільність шуму призводить до більшої невизначеності показань датчика, що, у свою чергу, спричиняє більші помилки в положенні та орієнтації з часом.

  2. Тривалий дрейф – В INS навіть невелика щільність шуму може накопичуватися та призводити до дрейфу положення протягом тривалого часу, особливо в середовищах, де відсутня GNSS .

  3. Точність системи – Загальна точність INS значною мірою залежить від щільності шуму гіроскопів та акселерометрів.

Застосування щільності шуму в INS

Оцінка продуктивності датчика – Щільність шуму є ключовим параметром для оцінки якості датчика та визначення того, чи відповідає INS вимогам точності для конкретних застосувань.

Автономні транспортні засоби та дрони точного відстеження руху в складних умовах потрібні високопродуктивні датчики з низькою щільністю шуму

Аерокосмічна та оборонна галузьВійськові та аерокосмічні системи потребують датчиків з надзвичайно низькою щільністю шуму для високоточної навігації .

Як зменшити щільність шуму в INS?

Високоякісні датчики – Використання високоточних датчиків MEMS, FOG або RLG з низькою щільністю шуму може значно покращити продуктивність INS.

Злиття та фільтрація датчиківметоди фільтрації Калмана та допомагають мінімізувати вплив шуму на вимірювання INS.

Калібрування та компенсаціярегулярні алгоритми та можуть допомогти зменшити шум та підвищити точність датчика.