Шум, по суті, — це випадкові, небажані коливання, що присутні у вихідному сигналі будь-якого датчика. Однак у навігації це поняття має особливо важливе значення. Воно стосується непередбачуваних коливань у показаннях таких датчиків, як акселерометри, гіроскопи та приймачі GPS/GNSS .
Навіть за стабільних умов вихідний сигнал датчика ніколи не є ідеально стабільним. Як наслідок, ці випадкові коливання призводять до похибок та дрейфу в обчисленому положенні. Вони також можуть впливати на оцінки швидкості та орієнтації. Тому розуміння характеристик шуму є надзвичайно важливим для проектування надійних навігаційних систем.
Зокрема, ми повинні вивчати щільність шуму та нестабільність зміщення. Зрештою, ці знання допомагають нам проектувати надійні навігаційні системи. Ключовим є мінімізування шуму. Це гарантує збереження точності визначення положення з плином часу.
Завдання датчика полягає у вимірюванні чогось конкретного. В ідеалі стабільний вхідний сигнал повинен давати стабільний вихідний сигнал. Однак така ідеальна залежність рідко справджується. Шум спричиняє небажані, непередбачувані коливання. Ці коливання є випадковою складовою сигналу. Вони існують незалежно від справжнього вхідного сигналу.
Шум фактично спотворює реальні вимірювання. Він робить вихідний сигнал датчика менш чітким. Таке зниження чіткості часто називають поганим відношенням сигнал/шум. Високий рівень шуму може повністю заглушити справжню інформацію.
Інженери та вчені працюють над тим, щоб мінімізувати шум. Це гарантує точність і надійність зібраних даних. Джерела шуму можуть бути як внутрішніми, так і зовнішніми щодо датчика. До внутрішніх джерел належать теплові ефекти в електронних компонентах. Зовнішніми джерелами можуть бути електромагнітні перешкоди. Такі методи, як фільтрування та екранування, допомагають зменшити небажані ефекти.
Використання інерційних вимірювальних блоків (IMU) для зменшення шуму зосереджується на поєднанні переваг їхніх внутрішніх датчиків — гіроскопів та акселерометрів — із зовнішніми еталонами (наприклад, GNSS) за допомогою вдосконаленого фільтрування. Оскільки IMU датчики за своєю природою є шумовими, процес зменшення шуму спрямований на зменшення дрофу положення та стабілізацію оцінки орієнтації.
