Шум, по суті, — це випадкові, небажані коливання, що присутні у вихідному сигналі будь-якого датчика. У навігації це поняття має вирішальне значення. Воно стосується непередбачуваних коливань у вимірюваннях таких датчиків, як акселерометри, гіроскопи таGNSS .
Навіть за стабільних умов вихідний сигнал датчика ніколи не є ідеально стабільним. Відповідно, ці випадкові коливання призводять до помилок і дрейфу в обчисленій позиції. Вони також впливають на оцінки швидкості та орієнтації. Тому розуміння характеристик шуму є надзвичайно важливим.
Ми повинні вивчати щільність шуму та нестабільність зміщення. Зрештою, ці знання допомагають нам розробляти надійні навігаційні системи. Ключовим є їх мінімізування. Це гарантує збереження точності позиціонування з часом.
Завдання датчика — вимірювати щось конкретне. В ідеалі стабільний вхідний сигнал повинен давати стабільний вихідний. 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. Це зниження чіткості часто називають поганим відношенням сигнал/шум. Високий рівень шуму може повністю затулити справжню інформацію.
Інженери та вчені працюють над мінімізацією шуму. Це гарантує, що зібрані дані є точними та надійними. Джерела шуму можуть бути внутрішніми або зовнішніми щодо датчика. Внутрішні джерела включають теплові ефекти всередині електроніки. Зовнішніми джерелами можуть бути електромагнітні перешкоди. Такі методи, як фільтрування та екранування, допомагають зменшити небажані ефекти.
Використання інерційних вимірювальних блоків (ІВБ) для зменшення шуму зосереджується на поєднанні переваг їхніх внутрішніх датчиків — гіроскопів та акселерометрів — із зовнішніми еталонами (такими як GNSS) за допомогою вдосконаленого фільтрування. Оскільки IMU за своєю природою є шумними, процес зменшення шуму спрямований на зменшення позиційного зсуву та стабілізацію оцінки орієнтації.
