3.2. Nghiên cứu xây dựng phương pháp xử lý dữ liệu
3.2.1.3. Nhiễu do thiết bị cảm biến
Nhiễu do cảm biến là vấn đề với mọi bài tốn đo lường. Và nó đặc biệt nghiêm trọng hơn với cảm biến sử dụng trong yêu cầu này, đó là cảm biến gia tốc. Cảm biến gia tốc được ứng dụng phổ biến trong các bài toán cần xác định các thông số dịch chuyển của đối tượng. Cảm biến gia tốc thường bao gồm một con quay hồi chuyển (gyroscope-GYRO) và một hệ cảm biến gia tốc 3 trục không gian XYZ (accelerometer-ACCEL). GYRO cho biết hướng và góc dịch chuyển của vật trong khi ACCEL cho kết quả về gia tốc dịch chuyển của vật theo từng phương x,y,z. Dữ liệu về dịch chuyển của vật được tổng hợp từ kết quả đo của cả GYRO và ACCEL. GYRO hoạt động dựa trên từ trường trái đất mà đôi khi bị ảnh hưởng bởi các yếu tố mơi trường xung quanh. Do đó, ngay cả khi vật đứng yên, kết quả đo của GYRO cũng
khơng ổn định. ACCEL có độ nhạy cơ học rất cao nên rất dễ bị ảnh hưởng bởi các nguồn nhiễu. Đồng thời, gia tốc dịch chuyển tổng hợp a lại được tổng hợp từ gia tốc
dịch chuyển theo 3 phương ax, ay và az theo công thức a a2xa2ya2z tạo ra những sai số cho a. [41][56].
Quãng đường dịch chuyển, vị trí, vận tốc dịch chuyển của vật đều được xác định qua giá trị gia tốc mà cảm biến đo được. Các phép tính dựa trên các biểu thức tích phân từ 1 đến 2 lớp theo bước thời gian rất nhỏ làm cho sai số lớn dần theo thời gian.
Đối với các thiết bị đo chuyên dụng như Blastmate III đã được sử dụng để thu thập dữ liệu (như trình bày ở chương 2), các sai số này có thể coi như đã được xử lý hoàn toàn. Trong trường hợp xây dựng các hệ thống đo mới, thì phương pháp để loại bỏ hoặc giảm tối đa nhiễu cảm biến trong các hệ thống đo lường là sử dụng các bộ lọc. Đối với cảm biến gia tốc, các nghiên cứu và thử nghiệm đã cho thấy rằng, hiệu quả nhất là bộ lọc Kalman [56][82][100].
Ngồi ra, để tăng độ chính xác kết quả đo, cảm biến có thể được đặt dưới mặt đất với độ sâu nhất định, được gắn chắc vào đất đá xung quanh và có một trong 3 trục của ACCEL hướng thẳng tới điểm nổ đầu tiên của vụ nổ.