Упередженість

Повернутися до глосарію

Похибка — це систематична похибка у вимірюваннях датчика, що виражається у постійному зміщенні між вихідним сигналом датчика та справжньою фізичною величиною. Зазвичай вона виражається в тих самих одиницях, що й вимірювання датчика. Гіроскопи подають вимірювання в градусах на годину (°/h) або радіанах на секунду (rad/s). Вимірювання акселерометрів подаються в метрах на секунду в квадраті (m/s²) або в кратних величинах гравітаційного прискорення (g).

Зсув гіроскопа проявляється як постійне зміщення кутової швидкості, що призводить до похибок в оцінках орієнтації, які накопичуються з часом навіть тоді, коли датчик перебуває в нерухомому стані. Зсув акселерометра, аналогічно, проявляється як постійне зміщення прискорення, яке при інтегруванні за часом породжує похибки 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 з різних датчиків. Інженери часто реалізують ці алгоритми за допомогою фільтрів Калмана або подібних методів для забезпечення точної 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 ці компоненти, щоб мінімізувати сукупні навігаційні похибки. Правильне управління забезпечує точне позиціонування та надійну орієнтацію з плином часу. Цей підхід є особливо важливим у середовищахdenied в умовах високої динаміки.

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