3.2.3 Flicker Noise / Bias Stability

MEMS陀螺仪的偏差随着时间的推移而漂移，这是由于电子器件和其他易受随机闪烁影响的元件中的闪烁噪声造成的。闪烁噪声是一种频率为1/f的噪声，其影响通常在电子元件的低频处观察到。在高频率时，闪烁噪声往往被白噪声所掩盖。由闪烁噪声引起的偏置波动通常被模拟为随机游走。

偏差稳定性测量描述了在固定条件下（通常包括恒定温度），在特定时间内（通常在100秒左右），器件的偏置如何变化。偏差稳定性通常指定为1σ值，单位为，用于不太精确的设备。在随机游走模型下，偏置稳定性可以解释为：如果Bt是t时刻的已知偏差，则1σ偏差100秒的稳定意味着偏差在时间(t + 100)秒是一个随机变量，期望值Bt的标准偏差0.01◦/ h。随着时间的推移，这个属性在陀螺仪偏差中创建了一个随机游动，其标准偏差与时间的平方根成比例地增长。由于这个原因，偏差稳定性偶尔由偏置随机游走测量来指定：

其中t为定义偏差稳定性的时间间隔。

和往常一样，我们感兴趣的是这个误差如何影响从积分率陀螺信号获得的方向。如果我们假设偏差随机游走模型，那么对偏差波动的积分结果是角度的二阶随机游走。在现实中，偏差波动并不是真正的随机游走。如果他们这样做，那么随着时间的增加，设备偏差的不确定性就会毫无限制地增加。在实践中，偏差被限制在一定的范围内，因此随机游走模型只是在短时间内对真实过程的一个很好的近似

 3.2.4 Temperature Effffects

由于环境变化和传感器自身加热引起的温度波动会引起偏差的移动。请注意，这种移动不包括在所采取的偏置稳定性测量中。 在固定条件下。这些运动不被包括在固定条件下进行的偏差稳定性测量中。

如3.2.1节所述，由于温度变化而引入的任何残余偏差都会导致方向误差随时间线性增长。对于MEMs传感器来说，偏差和温度之间的关系通常是高度非线性的。大多数惯性测量单元(IMUs)包含内部温度传感器，这使得校正温度引起的偏差成为可能。一些imu，如xsense4 Mtx，在内部执行这样的修正。

3.2.5 Calibration Errors

“校准误差”一词是指陀螺仪比例因子、校准和线性度的误差。这样的误差会产生bias error，只有在设备转动时才能观察到。这样的误差导致积分信号中附加漂移的累积，其大小与运动的速率和持续时间成正比[4]。通常是可以衡量的 并纠正校准错误。一些新的IMU，如XsensMTX，对校准误差进行内部校正。

3.2.6 Summary

本节中概述的主要误差来源汇总在表2中。每个误差源的相对重要性在不同的陀螺仪上是不同的。对于MEMS陀螺仪，角随机游走(噪声)误差和未校正的bias error通常是最重要的误差来源，这些误差要么是由于未补偿的温度波动造成的，要么是初始偏置估计中的误差造成的。角随机游走可以作为对速率陀螺仪信号积分得到的方位不确定度的下界。