Смещение инерциальных измерительных блоков (IMU) –
Bias

Одной из наиболее важных характеристик инерциального измерительного блока является смещение (Bias).

Именно этот параметр чаще всего определяет, насколько быстро будут накапливаться ошибки при длительной работе навигационной системы.

В идеальных условиях неподвижный гироскоп должен показывать нулевую угловую скорость, а акселерометр — только ускорение свободного падения. Однако в реальных устройствах это невозможно. Даже при полном отсутствии движения датчики регистрируют небольшое постоянное отклонение от истинного значения. Такое отклонение и называется смещением.

Для гироскопов смещение обычно выражается в градусах в час (°/ч) или градусах в секунду (°/с), а для акселерометров — в милли-g (mg) или микрометрах на секунду в квадрате (µm/s²).

На первый взгляд величина смещения может показаться незначительной, однако при интегрировании измерений даже небольшая постоянная ошибка постепенно приводит к существенному отклонению рассчитанного положения объекта.

Например, если гироскоп имеет смещение всего 0,1°/с, то уже через одну минуту накопленная ошибка определения ориентации может превысить 6°, если система не использует внешние источники коррекции.

Именно поэтому для автономных инерциальных навигационных систем стабильность смещения зачастую важнее высокой частоты дискретизации или широкого диапазона измерений.