Шум принципово описує випадкові, небажані коливання, присутні у вихідному сигналі будь-якого датчика. У навігації ця концепція має критичне значення. Вона стосується непередбачуваних коливань у вимірюваннях від таких датчиків, як акселерометри, гіроскопи та приймачі GPS/GNSS.
Навіть за постійних умов вихідний сигнал датчика ніколи не буває ідеально стабільним. Отже, ці випадкові коливання вносять похибки та дрейф у розраховане положення. Вони також впливають на оцінки швидкості та просторового положення. Тому розуміння характеристик шуму є суттєвим.
Ми повинні вивчати густину шуму та нестабільність зміщення. Зрештою, ці знання допомагають нам проектувати надійні навігаційні системи. Мінімізація шуму є ключовою. Вона гарантує підтримку точності позиціонування з часом.
Завдання датчика полягає у вимірюванні чогось конкретного. В ідеалі стабільний вхідний сигнал повинен давати стабільний вихідний сигнал. Проте цей ідеальний зв'язок рідко справджується. Шум вносить небажані, непередбачувані коливання. Ці варіації є випадковим компонентом сигналу. Вони існують незалежно від справжнього вхідного сигналу.
Шум фактично спотворює реальне вимірювання. Він робить вихідний сигнал датчика менш чітким. Це зменшення чіткості часто називають низьким співвідношенням сигнал/шум. Високий рівень шуму може повністю замаскувати справжню інформацію.
Інженери та вчені працюють над мінімізацією шуму. Це гарантує, що зібрані дані є точними та надійними. Його джерела можуть бути внутрішніми або зовнішніми щодо датчика. Внутрішні джерела включають теплові ефекти всередині електроніки. Зовнішніми джерелами можуть бути електромагнітні перешкоди. Такі методи, як фільтрація та екранування, допомагають зменшити його небажані ефекти.
Використання інерціальних вимірювальних блоків (IMU) у зменшенні шуму фокусується на поєднанні сильних сторін їхніх внутрішніх датчиків — гіроскопів і акселерометрів — із зовнішніми орієнтирами (такими як GNSS) за допомогою розширеної фільтрації. Оскільки датчики IMU за своєю природою шумні, процес пом'якшення спрямований на зменшення результуючого дрейфу положення та стабілізацію оцінки орієнтації.
