![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
На примере MPU-9250
ВВ далее - выдаваемая датчиком величина - угловая скорость у гироскопа, ускорение у акселерометра и т.д.
LSB - Least Significant Bit, размерность - [ВВ] наименьшее значение измеренной аналоговой величины, которое можно записать в результат оцифровки. Равен диапазону измерений (Full Scale Range в даташите) в единицах измеряемой величины, поделенному на диапазон оцифровки (ADC Word Length в даташите). Например, для гироскопа при конфигурации FS_SEL=2 это
((1000+1000)град/сек)/(2^16)=0.031 град/сек/бит.
Иногда сразу указывается обратная величина, в строке Sensitivity Scale Factor.

NSD, Noise Spectral Density, [spectral density of noise, Noise spectral density, Noise density], размерность - [ВВ/sqrt(Гц)]
Это спектральная плотность ВВ, характеризует распределение ВВ случайного сигнала по частотам, т.е. PSD(f) это функция от частоты f. Для белого шума это константа для всех частот.
BW, Bandwidth - полоса пропускания частот, здесь определяется через Low Pass Filter - фильтр, который не пропускает большие частоты (а пропускает только от нуля до более заданной в специальных конфигурационных регистрах - с целью ограничения шума и отбрасывания высокочастотных вибраций, например от моторов)
Так программно реализован LPF в ардукоптере -
AC_PID.cpp:60
derivative = _last_derivative + _d_lpf_alpha * (derivative - _last_derivative);
где
void AC_PID::set_d_lpf_alpha(int16_t cutoff_frequency, float time_step)
{
// calculate alpha
float rc = 1/(2*PI*cutoff_frequency);
_d_lpf_alpha = time_step / (time_step + rc);
}
RMS, Root Mean Square, СКО, размерность - [ВВ] - среднеквадратичное отклонение, равно корню из дисперсии.
RMS=NSD*sqrt(BW). Например, для гироскопа

при LPFR=5Гц получаем RMS=0.01*sqrt(5) = 0.0224 град/сек.
Дисперсия, размерность - [ВВ^2]
по определению -
Где X - очередное измерение ВВ, Xc - ее среднее значение. (Т.к. тут дисперсия ф-я от числа измерений n, то следует различать смещенную и несмещенную дисперсии). Равно квадрату RMS.
_____
По мотивам https://habr.com/ru/post/431566/, https://habr.com/ru/post/366461/
https://electronics.stackexchange.com/questions/284679/gyroscope-noise-density
ВВ далее - выдаваемая датчиком величина - угловая скорость у гироскопа, ускорение у акселерометра и т.д.
LSB - Least Significant Bit, размерность - [ВВ] наименьшее значение измеренной аналоговой величины, которое можно записать в результат оцифровки. Равен диапазону измерений (Full Scale Range в даташите) в единицах измеряемой величины, поделенному на диапазон оцифровки (ADC Word Length в даташите). Например, для гироскопа при конфигурации FS_SEL=2 это
((1000+1000)град/сек)/(2^16)=0.031 град/сек/бит.
Иногда сразу указывается обратная величина, в строке Sensitivity Scale Factor.

NSD, Noise Spectral Density, [spectral density of noise, Noise spectral density, Noise density], размерность - [ВВ/sqrt(Гц)]
Это спектральная плотность ВВ, характеризует распределение ВВ случайного сигнала по частотам, т.е. PSD(f) это функция от частоты f. Для белого шума это константа для всех частот.
BW, Bandwidth - полоса пропускания частот, здесь определяется через Low Pass Filter - фильтр, который не пропускает большие частоты (а пропускает только от нуля до более заданной в специальных конфигурационных регистрах - с целью ограничения шума и отбрасывания высокочастотных вибраций, например от моторов)
Так программно реализован LPF в ардукоптере -
AC_PID.cpp:60
derivative = _last_derivative + _d_lpf_alpha * (derivative - _last_derivative);
где
void AC_PID::set_d_lpf_alpha(int16_t cutoff_frequency, float time_step)
{
// calculate alpha
float rc = 1/(2*PI*cutoff_frequency);
_d_lpf_alpha = time_step / (time_step + rc);
}
RMS, Root Mean Square, СКО, размерность - [ВВ] - среднеквадратичное отклонение, равно корню из дисперсии.
RMS=NSD*sqrt(BW). Например, для гироскопа

при LPFR=5Гц получаем RMS=0.01*sqrt(5) = 0.0224 град/сек.
Дисперсия, размерность - [ВВ^2]
по определению -

Где X - очередное измерение ВВ, Xc - ее среднее значение. (Т.к. тут дисперсия ф-я от числа измерений n, то следует различать смещенную и несмещенную дисперсии). Равно квадрату RMS.
_____
По мотивам https://habr.com/ru/post/431566/, https://habr.com/ru/post/366461/
https://electronics.stackexchange.com/questions/284679/gyroscope-noise-density