Analys av stokastiska fel i MEMS-IMU:er

FOI bedriver forskning inom kostnadseffektiva integrerade navigeringssystem baserade på satellitnavigering. Både civila och militära navigeringsapplikationer har i dag krav på att klara av inomhusmiljö och stadsmiljö. En bra metod är då att stötta satellitnavigeringssystem med billiga tröghetssensorer som baseras på MEMS-teknik (Micro Electro Mechanical System). En ny och effektiv integrationsmetod, ultratät integration, ställer stora krav på god kännedom av de stöttande sensorernas stokastiska fel. MEMS-sensorer har dock stora och svårmodellerade fel. En automatisk metod har utvecklats och använts för att bestämma dominanta stokastiska IMU-fel från mätningar. Genom Monte Carlo-simuleringar har effekten av olika fel på navigeringen bestämts. Tre olika dynamikfall har undersökts: stillastående, lågdynamisk bana och cirkelbana. Syftet med rapporten är att analysera de stokastiska felens inverkan på navigeringslösningen. Resultatet visar på god överensstämmelse mellan genererade IMU-signaler och uppmätta värden. För felparametrar motsvarande en Crista MEMS-IMU hade de stokastiska IMU-felen störst inverkan på cirkelbanan. Navigeringsprestandan var där betydligt nedsatt jämfört med stillastående och lågdynamisk bana.