IMU 精度误差定义，惯性测量单元 IMU传感器精度误差分析

惯性测量单元（IMU） 将加速度计的线性加速度和陀螺仪的旋转相结合，以提供导航参数和位置更新信息。 这些参数的精度受许多误差的影响，这些误差是时间的函数。 这是对这些IMU精度误差及其定义的简要说明。

一、惯性测量单元 （IMU）传感器的陀螺仪误差

1、偏置稳定性

偏置稳定性（或偏置不稳定性）定义为测量值相对于其输出速率平均值的漂移。偏置稳定性测量告诉您陀螺仪输出在一定时间内的稳定性。 偏置可表征为偏置重复性（IMU不同周期的变化）或偏置稳定性（IMU单次操作期间的变化）。

2、角度随机游走

MEMS陀螺仪会因热电反应而产生高频白噪声。 这种随机噪声是一个额外的信号误差源，无法通过校准进行建模。 这种随机游走会导致误差增长，与时间的平方根成正比。

3、校准误差

术语“校准误差”是指陀螺仪的比例因子、对齐和线性误差。 当设备转动时，此类错误往往会产生错误。这些错误可能会导致额外的漂移。

二、惯性测量单元 （IMU）传感器的加速度计误差

1、恒定偏差

加速度计的偏置是其输出信号与实际加速度值的偏移。 恒定偏置误差会导致位置误差，该误差会随着时间的推移而增大。 可以通过测量加速度计输出的长期平均值来估计偏差，当它不经历任何加速时。但是，加速度计上有重力作用，这将显示为偏差。 为了测量偏差，有必要知道设备相对于重力场的精确方向。在实践中，这可以通过校准和正交性测量来实现。

2、速度随机游走

加速度计的输出受电子设备的传感器噪声的影响。 白噪声中的这种误差与时间的平方根成正比。 加速度计输出端的这种白噪声会产生速度随机游走，通常以m/s/√h为单位指定。

3、比例因子

比例因子是加速度计输入与测量的实际传感器输出的关系。 因此，比例因子（以 ppm 表示）是输入变化与实际测量的线性增长。

4、VRE

振动校正误差（VRE）是加速度计对传感器中电流整流的响应，导致加速度计偏移。 这可能是一个重大的累积误差，会随着时间的推移而传播，并可能导致稳定中的过度补偿。VRE高度依赖于加速度计的振动曲线以及传感器的满量程范围。 VRE在高动态环境中最活跃。

相关产品型号：3DMGX5-IMU、3DM-CX5-IMU、3DMCV5-IMU。