(window.webpackJsonp=window.webpackJsonp||[]).push([[450],{769:function(t,a,s){"use strict";s.r(a);var r=s(10),v=Object(r.a)({},(function(){var t=this,a=t._self._c;return a("ContentSlotsDistributor",{attrs:{"slot-key":t.$parent.slotKey}},[a("h1",{attrs:{id:"如何比较-imu"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#如何比较-imu"}},[t._v("#")]),t._v(" 如何比较 IMU")]),t._v(" "),a("p",[t._v("市场上的传感器数据手册通常包含下列全部或部分规格。若规格书中列出这些指标，理解其含义至关重要——这是选型 IMU 的关键。")]),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"满量程-full-scale"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#满量程-full-scale"}},[t._v("#")]),t._v(" 满量程（Full Scale）")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"60px"}},[a("p",[t._v("满量程表示传感器已校准的测量范围（例如加速度计 ±2 g，或陀螺仪 ±500°/s）。实际测量有时可以略超出该上限，但超出后的精度通常无法保证。例如下图显示陀螺仪在 500°/s 处饱和，意味着更快的旋转将无法被正确测量。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060201.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"比例因子稳定性"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#比例因子稳定性"}},[t._v("#")]),t._v(" 比例因子稳定性")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("比例因子误差是与所施加运动成正比的测量误差。完善的热校准可最大程度减小此类误差。FDISystems 规格中的比例因子误差，包含热稳定性误差与长期稳定性误差。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060202.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"非线性"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#非线性"}},[t._v("#")]),t._v(" 非线性")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("非线性与比例因子类似：传感器输出与真实输入不完全一致。不同之处在于，误差并非相对满量程呈简单比例关系（红色），而是以更复杂的方式变化（绿色）。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060203.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"一年零偏稳定性"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#一年零偏稳定性"}},[t._v("#")]),t._v(" 一年零偏稳定性")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("一年零偏规格是传感器数据手册中的重要信息，反映传感器在寿命期内可能漂移的程度。为获得该规格，FDISystems 会对传感器进行加速老化，包括热循环、通断电循环、冲击与振动应力等。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060204.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"速度-角度随机游走"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#速度-角度随机游走"}},[t._v("#")]),t._v(" 速度/角度随机游走")]),t._v(" "),a("p",[t._v("加速度计的速度随机游走（VRW）或陀螺仪的角度随机游走（ARW）表征传感器噪声。零偏对应长期噪声，随机游走对应短期噪声。该噪声经积分后，会使输出出现随机变化。")]),t._v(" "),a("ul",[a("li",[a("strong",[t._v("速度随机游走（VRW）")]),t._v(" 通常以 m/s/√hr、m/s/√s 或 g/√Hz 表示")]),t._v(" "),a("li",[a("strong",[t._v("角度随机游走（ARW）")]),t._v(" 通常以 °/√hr 或 °/√s 表示")])]),t._v(" "),a("p",[t._v("这对需要精确横滚与俯仰的指向类应用尤为重要。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060205.png"}}),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"运行零偏不稳定性"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#运行零偏不稳定性"}},[t._v("#")]),t._v(" 运行零偏不稳定性")]),t._v(" "),a("p",[t._v("由于温度与机械应力等因素，IMU 通电后零偏会随时间变化。因此 INS 需要持续借助外部辅助（如 GNSS、里程计、DVL 等），并结合载体动力学，不断重新估计该偏差。")]),t._v(" "),a("p",[t._v("运行零偏不稳定性（In-run Bias Instability）是 MEMS IMU 中一个容易被夸大的指标——数值越低通常越好，但该值本身往往不足以反映真实性能，原因包括：")]),t._v(" "),a("ul",[a("li",[t._v("该值通常在恒温条件下测得")]),t._v(" "),a("li",[t._v("零偏不稳定性很少与相关时间间隔（τ，tau）一并给出。若在很短的时间间隔（例如 τ < 200 s）上得到，参考意义有限，因为零偏仍可能很快发散。")])]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060206.png"}}),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"allan-方差"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#allan-方差"}},[t._v("#")]),t._v(" Allan 方差")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("Allan 方差是一张较复杂的曲线图，用于展示传感器在不同时间尺度上的表现。"),a("br"),t._v("\nAllan 方差通常在环境温度与控温条件下分别测量，因此比较时仍需谨慎。"),a("br"),t._v("\n当高频噪声近似为高斯分布时（多数情况如此），可在约 1 秒的时间尺度上读取角度/速度随机游走。"),a("br"),t._v("\n零偏不稳定性对应曲线的最低点（底部）。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060207.png"}})],1),t._v(" "),a("p",[t._v("更重要的是传感器在达到零偏不稳定性之后的行为。优质 MEMS 传感器往往趋于平稳，而较低等级或未经校准的传感器会快速抬升，表现为明显的零偏漂移。")]),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"振动整流误差-vre"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#振动整流误差-vre"}},[t._v("#")]),t._v(" 振动整流误差（VRE）")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("该指标通常出现在高质量系统规格中；多数 IMU 并未说明振动条件下会发生什么。"),a("br"),t._v("\n振动整流误差给出了在给定振动水平下，加速度计或陀螺仪的预期零偏影响。"),a("br"),t._v("\n例如，若 VRE 为 1°/h/g²，则在 1 g 随机振动下，预期最大零偏约为 1°/h。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060208.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"采样率"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#采样率"}},[t._v("#")]),t._v(" 采样率")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("采样率是传感器对输入进行测量的频率。采样率除以 2 即为奈奎斯特频率，它给出可观测信号的最大频率上限。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060209.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"带宽"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#带宽"}},[t._v("#")]),t._v(" 带宽")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("带宽（Bandwidth）是仍能获得可靠加速度或角速度读数的最高频率。它直接决定可测量的运动频率范围：高于带宽的信号将被衰减。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060210.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"分辨率"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#分辨率"}},[t._v("#")]),t._v(" 分辨率")]),t._v(" "),a("fdi-row",{attrs:{gap:"20px"}},[a("p",[t._v("分辨率（Resolution）是传感器可分辨的最小增量。"),a("br"),t._v("\n该参数通常不如随机游走重要，因为分辨率往往远低于传感器噪声水平。真正起决定作用的往往是角度或速度随机游走——它反映了约 1 秒平均时间内的实际系统噪声水平。")]),t._v(" "),a("fdi-img",{attrs:{width:"52.5%",alt:"MEMS",src:"/knowledge-base/06/060211.png"}})],1),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"正交性"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#正交性"}},[t._v("#")]),t._v(" 正交性")]),t._v(" "),a("p",[t._v("正交性（Orthogonality）表示各轴传感器之间的物理不对齐程度。")]),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"交叉轴灵敏度"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#交叉轴灵敏度"}},[t._v("#")]),t._v(" 交叉轴灵敏度")]),t._v(" "),a("p",[t._v("交叉轴灵敏度（Cross-Axis Sensitivity）是传感器对施加在垂直轴上的激励的响应。理想情况下应尽可能小，因为各轴应彼此独立。")]),t._v(" "),a("h2",{attrs:{id:"陀螺-g-效应-gyro-g"}},[a("a",{staticClass:"header-anchor",attrs:{href:"#陀螺-g-效应-gyro-g"}},[t._v("#")]),t._v(" 陀螺 g 效应（Gyro-G）")]),t._v(" "),a("p",[t._v("陀螺仪在加速度作用下可能产生附加零偏，该误差称为陀螺 g 效应（Gyro-G）。通常可在校准阶段估计并补偿。")])],1)}),[],!1,null,null,null);a.default=v.exports}}]);