噪声

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从根本上讲，噪声描述了任何传感器输出信号中存在的随机、不需要的变化。然而，在导航中，这个概念尤为关键。它是指来自加速度计、陀螺仪和 GPS/GNSS 接收机等传感器的测量结果中不可预测的波动。

即使在恒定条件下，传感器输出也绝不会完全稳定。因此，这些随机变化会将误差和漂移引入计算出的位置中。它们还会影响速度和姿态估计。因此，了解噪声特性对于设计可靠的导航系统至关重要。

特别是，我们必须研究噪声密度和零偏不稳定性。归根结底，这些知识有助于我们设计可靠的导航系统。将其降至最低是关键。这可确保我们随着时间的推移保持位置准确性。

传感器的任务是测量特定事物。理想情况下，稳定的输入应产生稳定的输出。然而，这种完美的对应关系很少成立。噪声会引入不想要的、不可预测的波动。这些变化是信号的随机分量。它们独立于真实的输入信号而存在。

噪声实际上会破坏真实测量。它使传感器的输出信号不太清晰。这种清晰度的降低通常被称为较差的信噪比。高噪声水平会完全掩盖真实信息。

工程师和科学家致力于将噪声降至最低。这可确保收集的数据准确可靠。其来源可能是传感器内部或外部。内部来源包括电子设备内的热效应。外部来源可能是电磁干扰。滤波和屏蔽等技术有助于减少其不良影响。

在噪声抑制中使用 IMU 的重点是通过高级滤波将内部传感器（陀螺仪和加速度计）的优势与外部参考（如 GNSS）结合起来。由于 IMU 传感器本身存在噪声，因此抑制过程旨在减少由此产生的定位漂移并稳定姿态估计。