Аннотация

Аннотация: В статье проведён всесторонний анализ текущих подходов к испытаниям и калибровке микроэлектромеханических (МЭМС) акселерометров и гироскопов в составе инерциальных навигационных систем (ИНС). В свою очередь, ИНС используются в авиации, автомобильном транспорте, робототехнических комплексах, а также в бытовой электронике и устройствах дополненной реальности. Рассмотрены действующие международные и российские стандарты (ISO 16063, IEEE 1293, IEEE 2700, IEC 60068, ГОСТ Р 8.820–2013, ГОСТ Р 52931–2008), выявлены их возможности и ограничения при применении к современным МЭМС-сенсорам. Систематизирована классификация ошибок МЭМС-датчиков — смещение нуля (bias), масштабная погрешность, неортогональность осей, температурные зависимости, шумовые характеристики (ARW/VRW, bias instability и др.) — и показана роль методов, таких как Allan variance и PSD, для идентификации шумовых составляющих. Проанализированы практические проблемы отрасли: фрагментарность методик у различных производителей и лабораторий, недостаток специализированной метрологической базы (шестипозиционные стенды, многоосевые поворотные платформы, термокамеры), несопоставимость результатов при различной обработке сигналов и игнорирование перекрёстных эффектов при раздельной калибровке акселерометров и гироскопов. Выполнено сравнение МЭМС с альтернативными технологиями (FOG, RLG), подчёркнуты компромиссные преимущества МЭМС по цене, габаритам и энергоэффективности при ограничениях по точности. Предложена многоуровневая система стандартизации, включающая унифицированные сценарии статико-динамических испытаний, согласованные модели ошибок, единый машиночитаемый формат отчётов (JSON/XML) и набор метрических процедур (Allan deviation, PSD, бюджет неопределённости по GUM). Описаны методики статических и динамических испытаний, совместной калибровки ИНС и примеры обязательных полей для паспортов датчиков. В заключении обоснована необходимость разработки национального стандарта, согласованного с международными документами, как средства обеспечения воспроизводимости испытаний, сопоставимости результатов и повышения доверия к отечественным ИНС на мировом рынке.