GNSS/INS组合导航（2）-加速度计选型参数解析

1.量程（FULL-SCALE，FS），指的是加速度计可以测得的正反最大加速度值，单位是标准地球重力g，常见有（±2g,±4g,±8g,±16g, etc)。

2.灵敏度/分辨率（Sensitivity/Resolution），代表在传感器量程范围内，可以感应到的最小输入加速度增量，对于MEMS产品来说，输出的数据是由模拟信号（电压）转换为数字信号，而数字信号的范围是有限的，如12位最多表示4096，则在设计量程±2g下，1位表示的大小为

（LSB是最小有效位，1位的意思）。有的时候，器件厂家沿用电器制造标准，把最小位替换为mv，也是一样的，也就是说，

还有一些厂家，喜欢用mg/digit，例如ST（意法半导体），这里私以为digit是等同于LSB的（没找到官方文件说明）。一般来说，灵敏度越大，分辨率越高，噪声越小。

3.零飘（Zero-g level offset），指的是被测量轴在没有加速度输入时（即输入加速度为0）的输出值，单位为g或mg（个人理解，就是惯导误差模型中的常值零偏）。

4.噪声密度（Noise Density），传感器的测量通常包含噪声，即使将传感器静止放置，测量出来的值也会在平均值上下波动（在惯导误差模型中，就是速度随机游走），对其做功率谱分析，可以得到其噪声密度，单位为ug/sqrt(Hz)

5.带宽（Bandwidth，BW），为了降低噪声，传感器内部通常会自带一个低通滤波器（LPF）来过滤高频分量，传感器的带宽就是指低通滤波器的带宽，高于带宽的信号变化将无法测量出来。带宽越高噪声越大，带宽大致等于输出数据速速率的一半，因此输出速率设定越高，噪声越大，单位为Hz。

6.全温零偏误差（Bias Error over Temperature），或是零偏的温度敏感系数（或称温漂系数），反映器件参数的温度敏感性。就是指陀螺零偏在其额定工作温度范围内相对于室温零偏值的变化量，单位为（mg/℃）。

7.零偏重复性（run-to-run repeatability）：全称是零偏逐次上电重复性，这是传统惯性器件的经典指标，是指惯性器件不同次上电运行时的零偏的不重复程度。具体测量方法是在常温下将器件多次上电，测量和记录每次上电的零偏数值，然后统计其差异。很多新手会好奇，一个传感器的零偏值每次上电的变化能有多大？这么细微的误差因素都需要考虑？这是因为传统惯性器件在出厂环节就把常值误差和温漂误差等主要误差都已仔细补偿掉了，因此逐次上电重复性这个次要误差才成为了一个不可忽视的主要误差。

8.零偏稳定性（in-run instability）：严格来说应该称为零偏不稳定性，反映器件上电稳定后其零偏随时间变化的情况。根据具体测算方法又分为两种：

a) 我国的国军标定义的零偏不稳定性：采集几个小时的静态数据，每10秒或100秒求平均（以便抑制器件白噪声的影响），然后统计这些平均值的标准差。

b) Allan方差给出的零偏不稳定性：采集足够长时间的静态数据（一般大于10小时，越高等级的器件所需时间越长），画Allan方差曲线，取其谷底值。

前者对惯导的实际表现有比较直接的影响，有现实指导意义；而后者则只是反映器件在极端理想条件下的性能极限，缺乏现实意义。从具体数值来看，前者也比后者大几倍甚至高一个量级。

后面的6，7，8是武汉大学牛小骥老师的对惯导器件的精度指标分析：

1.新手入门系列1——如何区分惯性器件的零偏误差？

2.新手入门系列2——如何读懂MEMS惯性器件的精度指标？

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