RMS – 均方根
均方根（RMS）是一种量化变化信号幅度的统计指标。它广泛应用于惯性导航中，用于描述传感器噪声、零偏不稳定性以及惯性测量的整体质量。RMS 通过对平方值的平均值求平方根来表示信号的有效功率。这一过程确保了正偏差和负偏差对结果产生相等的贡献。
工程师依靠 RMS 来表征加速度计和陀螺仪的输出，特别是在评估惯性测量单元（IMU）中的误差传播时。因此，这在评估惯性导航系统（INS）在推算定位期间保持精度的能力方面起着至关重要的作用。
对惯性导航的影响
在惯性导航中，RMS 经常被应用于量化组合定位、测速和姿态测算中的测量噪声与残余误差。例如，RMS 加速度噪声有助于确定随机波动在积分后如何影响速度估计。
RMS 角速率噪声通常表示为角度随机游走，它会直接影响姿态漂移。制造商会使用其数值来规范许多性能指标，例如速度随机游走、零偏重复性和输出噪声密度。这些基于 RMS 的规范允许系统集成商对比不同的 IMU、估计随时间推移产生的导航漂移，并设计合适的滤波策略。
广泛应用于 INS/GNSS 组合导航中的卡尔曼滤波在其过程和测量协方差矩阵中使用 RMS 噪声水平来管理不确定性并减少估计误差。
在通过后处理验证导航性能时，RMS 也是一个至关重要的指标。分析人员会计算估计轨迹与参考解之间的 RMS 差值，以评估 INS 在经历 GNSS 信号中断或高动态机动测试时的质量。
低 RMS 误差表明传感器行为稳定且滤波有效。相反，高 RMS 误差则凸显了热漂移、机械振动或校准不足等问题。
由于 RMS 概括了变化的整体幅度，它使工程师能够判断系统在环境应力下的鲁棒性。通过这种方式，它成为表征惯性传感器行为、评估导航算法以及确保 INS 在各种任务剖面中可靠运行的基础工具。
