Упередженість

Повернутися до глосарію

Похибка — це систематична похибка у вимірюваннях датчика, що виражається у постійному зсуві між вихідними даними датчика та справжньою фізичною величиною. Зазвичай вона виражається в тих самих одиницях, що й вимірювання датчика. Гіроскопи подають вимірювання у градусах на годину (°/год) або радіанах на секунду (рад/с). Вимірювання акселерометрів подаються у метрах на секунду в квадраті (м/с²) або у кратних величинах гравітаційного прискорення (g).

Похибка гіроскопа проявляється як постійне зміщення кутової швидкості, що призводить до помилок в оцінках орієнтації, які накопичуються з часом навіть тоді, коли датчик нерухомий. Похибка акселерометра, аналогічно, проявляється як постійне зміщення прискорення, яке, при інтегруванні за часом, породжує помилки швидкості та положення.

У багатьох високоточних застосуваннях ці вимірювання змінюються і не залишаються суворо постійними. На їхні значення можуть впливати умови навколишнього середовища, такі як температура. Інженери компенсують ці коливання шляхом калібрування або оцінювання в реальному часі, щоб забезпечити точну роботу.

На відміну від випадкового шуму, який коливається навколо нуля, зміщення залишається систематичним і постійно накопичується з часом. Це накопичення робить його критичним джерелом похибок в інерційній навігації.

Інтегровані навігаційні системи, такі як INSGNSS, активно оцінюють і коригують зміщення за допомогою алгоритмів об'єднання даних датчиків. Інженери часто реалізують ці алгоритми за допомогою фільтрів Калмана або пов'язаних з ними методів для забезпечення точності навігації та надійної роботи.

З математичної точки зору, вимірювання датчика (_ym) можна представити як суму істинного значення (_yt), похибки (b) та випадкового шуму (n), де компонент зміщення є детермінованою частиною, що зумовлює довгостроковий дрейф.

Рівняння: _{ym = yt +} b + n

Інженери повинні правильно ідентифікувати, калібрувати та компенсувати, щоб мінімізувати сукупні навігаційні похибки. Правильне управління забезпечує точне позиціонування та надійну орієнтацію з плином часу. Цей підхід є особливо важливим у середовищахdenied у високодинамічних середовищах.

Інженери можуть вимірювати багато різних параметрів в IMU та INS. До них належать стабільність зміщення під час роботи, повторюваність та зміщення залежно від температури.