?01?

技術指標解讀

以 ICM40607 規格書中的 SPECIFICATIONS 為例說明。



除了以上，在不同的應用場景下，有可能考慮到以下兩個參數

振動整流誤差（Vibration Rectification ）：是指陀螺/加速度計在直線振動或角振動的條件下，陀螺/加速度計輸出信號中出現虛假的直流分量。這種虛假輸出會引起零點漂移和標度因數改變，而這兩個關鍵參數的變化將引起整個慣性系統的測量誤差。?振動整流誤差值越小，陀螺儀/加速度計輸出越穩定。

振動整流誤差 = 有振動下平均輸出 - 無振動下的平均輸出。 選用低振動整流誤差的產品，可以在一定程度上降低載體對于減震措施的依賴程度，從而提高載體使用壽命以及導航精準度。 ?

重現性 (Repeatability):?在出產時很容易將陀螺 Bias 校準到 0，但是隨著使用時間的變化、溫度的變化 Bias 也會發生變化。在一些沒有辦法開關機校準的產品上，特別注意這個參數 ?

?02?

重要誤差介紹?

零偏（bias）

理論上在靜止狀態下三軸輸出為0,0,0，但實際上輸出有一個小的偏置，這是零偏的靜態分量（也稱固定零偏）。當然存在零偏的動態分量，動態 bias 不是一個參數，它會在一定范圍內緩慢隨機飄移。 ?

噪聲（noise: angle random walk/velocity random walk）

可以簡單理解為 高斯白噪聲，（白噪聲是一種頻率遠高于傳感器采樣頻率的高頻誤差，是信號的隨機波動）

白噪聲給陀螺儀帶來的誤差稱為Angular random walk(ARW)， 誤差單位：rad/s/sqrt(Hz), deg/s/sqrt(Hz), deg/sqrt(hr)。?

假設某器件的ARW為0.12 deg/sqrt(hr)，可簡單理解為在1小時內，由ARW造成正負0.12°的誤差。

給加速度計帶來的誤差稱為Velocity random walk(VRW)，誤差單位：m/s2/sqrt(Hz), m/s/sqrt(h), mGal/sqrt(Hz)。 ?

比例因子（scale factor）

刻度誤差, 輸出被測量的信號/輸入物理量 ?

交軸

每個軸的輸出受到其它兩個軸的輸入的影響 ?

非線性

由比例因子非線性導致的輸出誤差 ?

零偏穩定性（準確講應該是零偏不穩定性）

在固定條件（通常為恒溫）下，在指定的時間段內傳感器的零偏發生的變化。

可以把它理解為零偏隨時間的緩慢變化，假設在剛開始時零偏大小是某個值，那么過一段時間之后，零偏便發生了變化，具體變化成了多少，無法預估，所以就要給他一個概率區間，來描述它有多大的可能性落在這個區間內，時間越長，區間越大。 ?

03?

深入理解白噪聲

3.1 角度隨機游走

對角速率做積分，必然也對噪聲也做了積分。白噪聲的積分并不是白噪聲，而是一個?馬爾可夫過程，即當前時刻的誤差是在上一時刻誤差的基礎上累加一個隨機白噪聲得到的。

角度誤差中所含的馬爾可夫性質的誤差，稱為角度隨機游走。

注意：既然是噪聲的指標，那么就是統計學指標，是隨機變量，這種噪聲既不能出廠前校準也不能被補償。 ?

3.2 角速率隨機游走

對角加速度噪聲積分

角速率誤差中所含的馬爾可夫性質的誤差，稱為角速率隨機游走。 ?

3.3 馬爾可夫

馬爾可夫推導引出功率譜密度的概念。

下面直接得出馬爾可夫性質：

馬爾可夫性質的誤差是由寬帶角加速率白噪聲累積的結果

功率譜密度（PSD）的單位

陀螺白噪聲與角度隨機游走的關系

審核編輯：劉清