ノイズ
ノイズとは、基本的には、あらゆるセンサーの出力信号に存在するランダムで不要な変動を表すものです。しかし、航法においては、この概念が特に重要となります。これは、加速度計、ジャイロスコープ、GPS/GNSS受信機などのセンサーからの測定値における予測不可能な変動を指します。
一定の条件下であっても、センサーの出力が完全に安定することは決してありません。その結果、これらのランダムな変動によって、算出した位置に誤差やドリフトが生じます。また、速度や姿勢の推定値にも影響を与える可能性があります。したがって、信頼性の高い航法システムを設計する上で、ノイズの特性を理解することが不可欠です。
特に、ノイズ密度とバイアス不安定性を研究する必要があります。最終的に、この知識は信頼性の高い航法システムの設計に役立ちます。これを最小限に抑えることが鍵となります。これにより、経時的な位置精度の維持が保証されます。
センサーの役割は、特定の何かを測定することです。理想的には、安定した入力は安定した出力を生み出すはずです。しかし、この完璧な関係が成り立つことはめったにありません。ノイズにより、不要で予測不可能な変動が導入されます。これらの変動は、信号のランダムな成分です。これらは真の入力信号とは無関係に存在します。
ノイズは実質的に実際の測定を破損させます。センサーの出力信号の明確さを低下させます。この明確さの低下は、多くの場合、低いS/N比（信号対雑音比）と呼ばれます。高レベルのノイズは、真の情報を完全にマスクしてしまう可能性があります。
エンジニアや科学者はノイズを最小限に抑えるために取り組んでいます。これにより、収集されたデータが正確で信頼性の高いものとなります。その発生源は、センサーの内部または外部にあります。内部の発生源には、電子機器内の熱効果が含まれます。外部の発生源には、電磁干渉が挙げられます。フィルタリングやシールドなどの技術は、その望ましくない影響を軽減するのに役立ちます。
ノイズ軽減におけるIMUの使用は、高度なフィルタリングを通じて、内蔵センサー（ジャイロスコープと加速度計）の強みと外部基準（GNSSなど）を組み合わせることに焦点を当てています。IMUセンサーは本質的にノイズを含んでいるため、軽減プロセスは、結果として生じる位置のドリフトを削減し、姿勢推定を安定させることを目的としています。
