JP2003531350A - 誘導された擾乱の影響を受けない、向きを判定するための磁気デバイス、および対応する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、擾乱が生じた磁気環境の中で、固定構造に対する移動物体の位置および向きを測定するためのデバイスであって、その固定構造に固定され、基準フレームを定義する磁界を放出するための直交コイル（１２_１ないし１２_３）の第１のアセンブリと、その物体に固定され、センサ（１４）を形成する、このセンサのチャネルにそれぞれが属する磁界を受け取るための直交コイルの第２のアセンブリとを含むタイプのデバイスに関する。そのようなデバイスは、（１）第１のアセンブリのコイル上で磁界を同時に連続的に放出する手段と、センサのチャネル上で、放出された磁界と環境によって生じた擾乱界とのベクトル和を測定する手段と、その擾乱界を評価する手段と、そのベクトル和で評価された擾乱界を除去することにより、擾乱のない環境の中で放出された磁界を推定する手段と、（２）基準フレームの中で物体の位置および向きを計算する手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明の分野は、固定体または固定構造に対して並進して移動する、または回
転して移動する移動体の位置および向きの測定である。

【０００２】 詳細には、本発明は、パイロットのヘルメットの視覚化表示ユニットを含むシ
ステムを介して、照準によって目標の角位置が判定される軍用航空機のパイロッ
トのヘルメットの姿勢を判定することに関する。

【０００３】 そのようなシステムの動作の概略を以下に再確認する。補助コリメータ・デバ
イスを介して、パイロットは、ヘルメットに固定された自らの半反射バイザを通
して視軸上で、外部背景が重ね合わされた無限遠に投影された鏡内目盛りのイメ
ージを見る。パイロットは、ある目標を指定するのを望むとき、この鏡内目盛り
をその目標と一致させ、例えば、その目的で提供される押しボタン式コントロー
ルを使用して一致が達せられたことを合図する。

【０００４】 一致が合図された時点でヘルメットの正確な角位置が参照されるという条件で
、航空機に対して照準の方向を決定し、その目標を兵器システムに指定する、ま
たは、例えば、その方向に光システムを向けることが可能である。

【０００５】 航空機に結合された基準フレームの中におけるパイロットのヘルメットの向き
および位置を測定するためのデバイスは、３つの直交電磁コイルから構成され、
ヘルメット上に配置された向き−位置センサ、および機室の固定点に配置され、
別の３つの電磁コイルから構成されるエミッタから成ることが可能である。

【０００６】 したがって、プロセスは、エミッタ（実質的に直交の固定された三面体を形成
する）の各コイルに電流を流すことにある。この電流は、センサ（ヘルメットに
結合された実質的に直交の動く三面体を形成する）のコイルによって感知される
３つの磁界を生成する。この３つの磁界を分析することにより、固定された三面
体に対する動く三面体の位置および向きを判定することが可能になる。

【０００７】 特にこの分野の用途では、固定のエミッタから放出され、ヘルメットに結合さ
れたセンサによって検出される磁界の正確な測定値を得て、パイロットによって
選択された目標を兵器システムに対して正確に指定するようにすることが、極め
て重要である。

【０００８】 導電体および強磁性体で生じがちな磁気現象の存在が以前から知られている。
したがって、外部磁界が存在する場合、渦電流タイプの誘導電流が導電要素の中
で現れることが知られている。また、鋼材、あるいは鉄／ニッケル・タイプの磁
化しやすい材料などの浸透材料の中で生じる磁気誘導も知られている。

【０００９】 導電体および／または強磁性体タイプの物体を示す環境の中で磁界を評価する
のを望む場合、したがって、その誘導された磁界によって引き起こされるかなり
の磁界擾乱のために正確な測定値を得ることが非常に困難である。

【００１０】 ところで、戦闘機または戦闘ヘリコプタのコックピットは、多数の導電要素お
よび／または強磁性要素を含み、これらの要素は、特にエミッタの３つのコイル
によって放出される磁界が存在する場合、大きな磁気擾乱を生じ、測定値を誤っ
たものにする。

【００１１】 したがって、この擾乱の生じた環境の中で、向き−位置センサによって掃引さ
れたボリューム全体にわたって静的精度の規格を満たすヘルメット・ビューファ
インダの動作を得るのは、非常に困難である。

【００１２】 したがって、システムの実際の環境の非常に正確なマップに基づき、処理を行
ういくつかの複雑な方法に従って磁気擾乱のモデル化を得るのを試みることによ
り、測定における磁気擾乱の効果を補償することが構想されている。

【００１３】 擾乱界のモデル化を実施するこの従来技術の欠点は、この技術によって得られ
る製品、特にヘルメット・ビューファインダを実装するのが非常に困難であるこ
とである。具体的には、これらの製品は、任意のタイプの担体に適合させること
ができなければならない。さらに、磁気環境の安定度との関係での誤りの感度が
、非常に大きいままである。

【００１４】 磁気擾乱を補償する第１の方法は、位置−向きセンサの環境の磁気マップを生
成して、擾乱界の値を包含する基準テーブル（「ルックアップ・テーブル」とし
ても知られる）、つまり基準モデルを構築するようにすることにある。次に、こ
のテーブルを使用して、動作中にセンサの位置測定値および向き測定値を訂正す
る。したがって、数日間、装置を地上に固定して、各パイロット・ステーション
に関してこのマップを編集できるようにすることが必要であり、これは、多くの
状況で受け入れることができず、特に軍事機器の前述したケースではそうである
。

【００１５】 したがって、この従来技術の欠点は、実装するのに手間がかかり、非常に時間
がかかることである。

【００１６】 この従来技術の別の欠点は、センサの環境における可能な変動に適していない
ことである。詳細には、基準テーブル（「ルックアップ・テーブル」）、つまり
基準モデルは、コックピット内で物体が動いているようなことがあれば（例えば
、パイロットの調整可能な座席の動き）、あるいは戦闘機または戦闘ヘリコプタ
に後にある機器が追加されるようなことがあれば、それ自体の値の一部を失う。
というのは、精度規格が低下するからである。

【００１７】 導電体の中で誘導された渦電流によって生じさせられる磁気擾乱を補償するた
めの他のいくつかの技術が、開発されている。

【００１８】 米国特許第４８２９２５０号で特に説明されている第１の方法は、高調波周波
数で交番する磁界を放出し、渦効果の擾乱が極めて小さい場合、高調波周波数の
それぞれに関して前に判定された向きから、向きの値を、あたかも各推定に関し
て単一の周波数だけしか存在しないかのように、低周波数に外挿することによっ
て判定することにある。具体的には、渦電流に起因する磁気擾乱は、その磁界の
周波数、および磁気擾乱が生じる材料の導電性に依存する。この擾乱は、周波数
とともに低下することが認められており、ゼロ周波数で消失する。

【００１９】 この従来技術の欠点は、位置−向きセンサの環境の中における強磁性材料の存
在に適していないことである。詳細には、この技術では、低周波数において相当
なものである可能性がある強磁性材料に起因する磁気擾乱を効率的にフィルタリ
ングすることができない。

【００２０】 米国特許第４８４９６９２号および米国特許第４９４５３０５号で特に説明さ
れている渦電流に起因する擾乱を補償するための第２の方法は、エミッタのレベ
ルで連続的な磁界（パルス）を放出することにある。この磁界は、不変の成分を
有する可能性があり、したがって、この技術は、センサのレベルで測定を行うた
め、時間の経過とともに渦電流が減衰するのを待つことにある。このパルスは、
渦電流が減衰する時間があった後、測定が行われるようにする、または定常状態
値の推定が正確であるようにするのに十分なだけ長い時間にわたるものでなけれ
ばならない。

【００２１】 この従来技術の欠点は、定常状態に達するのを可能にしない速度で測定が行わ
れ、精度が不十分なことである。定常状態を待った場合は、動的測定範囲が、過
度に限定されることになる。

【００２２】 この従来技術の別の欠点は、位置−向きセンサの環境の中における、強磁性タ
イプの物体の存在に適していないことである。具体的には、強磁性起源の擾乱は
、材料の磁気浸透性、および励磁界の周波数に依存するので、磁気擾乱が、渦電
流の挙動とは逆の挙動に従い、周波数が高くなるにつれて低下する。

【００２３】 この従来技術のさらに別の欠点は、渦電流の減衰に必要な継続時間が長い導電
する金属に適していないことである。

【００２４】 また、強磁性タイプの物体に起因する磁気擾乱を補償するための技術も考案さ
れており、詳細には、例えば、８ｋＨｚないし１４ｋＨｚ程度の高周波数で磁界
を放出することが考案されている。具体的には、そのような周波数では、強磁性
タイプの物体に起因する擾乱が、極めて小さい。

【００２５】 この従来技術の欠点は、高周波数において相当なものである渦電流に起因する
磁気擾乱を補償するのを可能にしていないことである。

【００２６】 強磁性起源の擾乱界のモデル化に関連する別の欠点は、強磁性タイプの物体の
残留磁気のモデルを決めるのが非常に困難なことである。具体的には、残留磁気
は、当該の物体の冶金学上の特性、ならびに物体の熱学上の過去、力学上の過去
、および地磁気に関する過去に依存する。残留磁気の強度および方向は、しばし
ば、特定の物体に関して未知である。

【００２７】 さらに、以上の従来技術のほとんどは、共通の特徴として、時間分割多重操作
を使用しなければならない。センサの向きおよび位置に関する測定サイクルが、
エミッタのチャネルのそれぞれによって磁界の放出が実行される、測定自体の３
つのサブサイクル、および磁界が全く放出されない較正サブサイクルに分割され
る。この技法によれば、較正段階は、放出の一時的中断を前提とし、したがって
、センサの動作の一時的中断を前提とする。

【００２８】 したがって、この従来技術の欠点は、測定の周期、または較正サブサイクルが
短いことである。というのは、以上のサブサイクルが、測定の出力周期の１／４
であるためであり、この出力周期自体、実際の量と、ヘルメット・ビューファイ
ンダ・システムによって測定された量の間で大きな遅延（トレイル効果と呼ばれ
る）を誘発しないのに十分なだけ小さくなければならない。実際、この遅延は、
センサの位置−向き情報の出力周期と等しい速度で自身のヘルメットのビューフ
ァインダ上で表示情報を受け取るパイロットに対して、生理学的な影響を与える
。

【００２９】 可能な限りこのトレイル効果を抑えるため、従来技術によれば、情報の出力周
期を低減することが試みられている。

【００３０】 情報の出力周期のこの低減の欠点は、センサの磁気測定の信号対雑音比の低下
が、必然的に伴うことである。ところが、そのような低下は、多くの状況で受け
入れることができず、特に、最大の精度を得るようにするために信号対雑音比を
必然的に最適化しなければならない軍用機器の前述したケースでは、そうである
。

【００３１】 この従来技術のさらに別の欠点は、センサの３つのチャネルの測定が同時では
なく、これにより、動作上の動きが毎秒１２０°に実質的に等しい速度に達する
可能性がある頭部の動態において誤りが生じることである。

【００３２】 本発明の目的は、詳細には、従来技術の以上の欠点を解消することである。

【００３３】 より具体的には、本発明の目的は、磁気擾乱をフィルタリングし、実装上およ
び使用上の制約を減らし、これにより費用を低下させるための堅固で、環境上の
影響を受けないデバイスおよびプロセスを提供することである。

【００３４】 本発明の別の目的は、リアルタイムで動作する、磁気擾乱をフィルタリングす
るためのそのようなデバイスおよびそのようなプロセスを実現することである。

【００３５】 本発明の別の目的は、特に戦闘機および戦闘ヘリコプタの中で使用されるヘル
メット・ビューファインダを改良するのを可能にする磁気擾乱をフィルタリング
するためのそのようなデバイスおよびそのようなプロセスを実現することである
。

【００３６】 本発明のさらに別の目的は、動作上、コックピットに統合するのが簡単なヘル
メット・ビューファインダを得るのを可能にする磁気擾乱をフィルタリングする
ためのプロセスを提供することである。

【００３７】 本発明のさらに別の目的は、製造、実装、および動作上の使用の費用がより低
いヘルメット・ビューファインダを得るのを可能にする磁気擾乱をフィルタリン
グするためのそのようなデバイスおよびそのようなプロセスを提供することであ
る。

【００３８】 また、本発明の目的は、ヘルメット・ビューファインダの静的精度および動的
精度の点でパフォーマンスを向上させるのを可能にする磁気擾乱をフィルタリン
グするためのそのようなデバイスおよびそのようなプロセスを実現することであ
る。

【００３９】 本発明の別の目的は、例えば、材料または導電環境の特性の時間の経過に伴う
変化、調整可能な機器、または移動する擾乱部材に起因する擾乱の変動に適した
磁気擾乱をフィルタリングするためのそのようなデバイスおよびそのようなプロ
セスを提供することである。

【００４０】 本発明のさらに別の目的は、磁気マップをなしで済ますことにより、特に地上
で航空機またはヘリコプタを不動にする時間を短縮するのを可能にする、ヘルメ
ット・ビューファインダに適した磁気擾乱をフィルタリングするためのそのよう
なデバイスおよびそのようなプロセスを実現することである。

【００４１】 以上の目的、ならびに後に明らかになるその他の目的が、擾乱が生じた磁気環
境の中で、固定構造に対する移動物体の位置および向きを測定するためのデバイ
スであって、 前記固定構造に固定され、基準フレームを定義する所定の磁界を放出するため
の少なくとも２つの直交コイルの第１のアセンブリと、 前記移動物体に固定され、センサを形成する、前記センサのチャネルにそれぞ
れが属する磁界を受け取るための少なくとも２つの直交コイルの第２のアセンブ
リとを含むタイプのデバイスの助けを借りて、本発明に従って達せられる。

【００４２】 本発明によるデバイスは、 前記第１のアセンブリの各コイル上で所定の磁界を同時に連続的に放出する手
段と、 前記センサの前記各チャネル上で、放出された前記所定の磁界と前記デバイス
の環境によって生じた擾乱界とのベクトル和を測定する第１の手段と、 前記擾乱界を評価する手段と、 前記ベクトル和で評価された前記擾乱界を除去することにより、擾乱のない磁
気環境の中で放出された前記所定の磁界を推定する第１の手段と、 前記所定の磁界の前記推定から、前記基準フレームの中で前記第１の物体の位
置および向きを計算する手段とを含む。

【００４３】 したがって、本発明は、導電体または強磁性タイプの物体を含む環境の中で磁
気擾乱のフィルタリングを実施する、固定構造との関係における移動物体の位置
および向きの測定に対する全く新しい創造的な「連続的」手法に基づいている。

【００４４】 具体的には、本発明の目的は特に、誘導された磁気擾乱をリアルタイムで特定
してフィルタリングして、システムが、その擾乱の影響を受けないようにし、こ
れにより、自由空間の中における動作と同一の動作を確実にするようにすること
である。

【００４５】 本発明の第１の有利な特徴によれば、擾乱界を評価する手段が、一方で、ｋが
整数であり、またＴがベクトル和の測定の積分の周期である空間ｋ／Ｔの中の互
いに素な直交信号の第１の基底上にベクトル和を投射し、他方で、第１の基底の
ヒルベルト変換である第２の基底上に投射する手段を含む。

【００４６】 したがって、第２のアセンブリのコイル上で受け取られた信号のスペクトルを
特定し、これにより、ベクトル和の中で、第１のアセンブリのコイルのそれぞれ
に関係する項を分離するのは、簡単である。

【００４７】 本発明の第２の有利な特徴によれば、擾乱界を評価する手段が、投射されたベ
クトル和の中で、空間ｋ／Ｔの中で変化する要素を特定する手段を含む。

【００４８】 具体的には、本発明は、自由空間の中で第１のアセンブリのコイルによって放
出された磁界が、空間ｋ／Ｔの中で一定である特性を使用する。したがって、空
間ｋ／Ｔの中で変化するベクトル和の要素を特定することにより、デバイスの環
境によって生じた擾乱界を判定することが可能になる。

【００４９】 有利には、放出される所定の磁界は、第１のアセンブリのコイルの中に電流を
注入することによって得られ、注入された電流に正比例する。

【００５０】 有利には、本発明のこの特徴により、デバイスの環境によって生じた擾乱界を
、第１のアセンブリのコイルの中に注入された電流の線形変換と見なすことが可
能になる。より正確には、擾乱界は、フィルタリングの従来の意味で、注入され
た電流のフィルタリングされたバージョンである。

【００５１】 本発明の有利な技術によれば、評価する手段が、擾乱界の周波数モデル、また
は注入された電流に対する擾乱界の比で定義される伝達関数の周波数モデルを推
定する第２の手段を含む。

【００５２】 第１のアセンブリのコイルの中に注入される電流が、ｋ／Ｔの関数としてユニ
タリであり、一定であると想定して、本発明は、好ましくは、擾乱界の周波数モ
デルを推定する手段を実装する。注入される電流が、空間ｋ／Ｔの中で一定では
ない逆のケースでは、第１のアセンブリのコイルの中に注入された電流に対する
擾乱界の比で定義される伝達関数の周波数モデルが、好ましくは、決定される。
有利には、伝達関数の周波数モデルは、渦効果のタイプの擾乱効果の伝達関数を
モデル化するための第１の項

【数５】 と、強磁性タイプの擾乱効果の伝達関数をモデル化するための第２の項

【数６】 とを含み、第１のモデル化の項および第２のモデル化の項が、ｋ／Ｔの中の多項
式である、つまり以下のタイプ

【数７】 であることが可能であり、ここで、τ_ｅｆおよびτ_ｆｅは、渦効果および強磁性
効果がそれぞれ生じる材料の時定数特性を表し、ｋは、整数であり、またＴは、
ベクトル和の測定の積分の周期である。

【００５３】 本発明の有利な変形形態によれば、放出される所定の磁界は、振幅で表してス
ペクトル分布が注入された電流の振幅に正比例する直交の擬似ランダムの磁界で
ある。

【００５４】 放出される磁界の直交性のこの特性は、受け取られたベクトル和から、第１の
アセンブリのコイルのそれぞれに関係する項を分離し、抽出するために特に有利
である。詳細には、放出される磁界の直交性により、ベクトル和の中で、放出コ
イルのそれぞれに関係する成分を分離し、抽出するため、例えば、信号のパラメ
ータ・モデルに基づく時間法を実施することが可能になる。

【００５５】 有利には、放出される所定の磁界は、互いに素なスペクトル・サポートである
。

【００５６】 本発明のこの特徴は、第１のアセンブリのコイルのそれぞれに関係する成分を
ベクトル和の中から分離し、抽出するために実施される方法が、スペクトル法で
ある場合、特に有利である。

【００５７】 本発明の有利な特徴によれば、第１のアセンブリが、所定の磁界を放出するた
めの３つの直交コイルを含み、また第２のアセンブリが、磁界を受け取るための
３つの直交コイルを含む。

【００５８】 本発明のこの特徴は、ベンチマークに対して移動システムの向きを決定するた
め、具体的には、本発明の好ましい適用分野である戦闘機または戦闘ヘリコプタ
の中で使用されるヘルメット・ビューファインダ用として特に有利である。具体
的には、エミッタを形成する第１のアセンブリによって放出され、センサを形成
する第２のアセンブリによって測定される磁界の分析により、エミッタの固定さ
れた三面体に対するセンサの動く三面体の位置および向きを判定することが可能
になる。

【００５９】 本発明の有利な変形形態によれば、放出される所定の磁界はそれぞれ、少なく
とも２つの基準周波数を示し、前記基準周波数は、擾乱界が関係のあるスペクト
ル領域の中で大幅に変化するような形で、デバイスの環境を考慮に入れながら、
選択されたスペクトル領域の中に位置付けられる。

【００６０】 このようにして、関係のあるスペクトル領域の大幅な変動により、第１のアセ
ンブリのコイルによって放出された磁界とは区別される擾乱界に関する項を、第
２のアセンブリのコイルによって受け取られたベクトル和の中で特定するのが容
易である。

【００６１】 有利には、放出された所定の磁界はそれぞれ、少なくとも４つの基準周波数を
示す。

【００６２】 本発明の有利な特徴によれば、基準周波数は、４０Ｈｚから７０Ｈｚの間にあ
る周波数の分周波である所定の周波数の倍周波である。

【００６３】 明らかに、本発明のこの特徴は、所定の周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの分
周波である場合、特に有利である。

【００６４】 有利には、本発明によるデバイスは、 前記注入された電流を測定し、較正する第２の手段と、 前記センサの前記チャネルから放出される電気量を測定し、較正する第３の手
段と、 獲得周期Ｔ_Ｅで前記放出される磁界をデジタル式に獲得する手段と、 前記センサの前記チャネルの伝達関数を補償する手段とをさらに含む。

【００６５】 本発明の有利な変形形態によれば、デジタル式に獲得する手段の前に、少なく
とも１つのアンチエイリアス・フィルタが置かれる。

【００６６】 本発明の有利な特徴によれば、注入される電流は、以下のタイプの第１の成分
の１次結合から形成され、

【数８】 ここで、ｋ＝ｋ_１＋ｌｋ’、ｌ≧３であり、 ｋ_１、ｋ_２、ｋ_３、Ｋ、ｌ、およびｎは、整数であり、 係数ａ_ｊｋは、ｋの特定の値に関してゼロではなく、 Ｔ_Ｅは、前記放出される所定の磁界を獲得する周期であり、また ∀ｉ、ｊ∈［１；３］、｜ｋ_ｉ−ｋ_ｊ｜＝Ｅ（ｌ／３）であり、ここで、Ｅは、
整数部関数を表す。

【００６７】 したがって、第１のアセンブリのコイルによって放出される磁界は、成分ｉ_１ （ｎ，ｋ）、ｉ_２（ｎ，ｋ）、およびｉ_３（ｎ，ｋ）に正比例する擬似ランダム
の磁界である。

【００６８】 有利には、擾乱界を評価する手段は、 第１のアセンブリのコイルのどれかによって放出された磁界にそれぞれが対応
する成分にベクトル和を分離するような形で、一方で、注入された電流の第１の
基底上に、また他方で、この第１の基底のヒルベルト変換上にベクトル和を投射
する手段と、 時間的サポートＴにわたり、各獲得周期Ｔ_Ｅで、注入された電流の第１の基底
上、およびこの第１の基底のヒルベルト変換上でベクトル和の成分を再構成する
手段と、 空間ｋ／Ｔの中で、第１の基底上、および第１の基底のヒルベルト変換上で再
構成された成分から、それぞれの行列の９つの項が、ｋがＴ／Ｔ_Ｅを上限とする
整数である変数ｋ／Ｔの関数である２つの３×３行列を構成する手段とをさらに
含む。

【００６９】 したがって、本発明は、自由空間の中のエミッタ−センサ結合の行列から推定
された３×３行列を推定することを可能にし、この３×３行列から、エミッタの
ベンチマークの中のセンサの位置および向きを計算することができる。

【００７０】 有利な変形形態によれば、本発明によるデバイスは、前記デバイスの環境の中
で放射されるあらゆる擾乱を除去することを目的とするデジタル・フィルタリン
グを行う手段をさらに含む。

【００７１】 また、本発明は、擾乱が生じた磁気環境の中で、固定構造に対する移動物体の
位置および向きを測定するためのプロセスにも関し、所定の磁界を放出するため
の少なくとも２つの直交コイルの第１のアセンブリが、固定構造に固定され、基
準フレームを定義し、また磁界を受け取るための少なくとも２つの直交コイルの
第２のアセンブリが、移動物体に固定され、センサを形成して、そのコイルのそ
れぞれが、このセンサのチャネルに属している。

【００７２】 本発明によるそのようなプロセスは、以下のステップを含む。

【００７３】 第１のアセンブリの各コイル上で所定の磁界を同時に連続的に放出するステッ
プ、 センサの各チャネル上で、放出された所定の磁界とデバイスの環境によって生
じた擾乱界とのベクトル和を測定するステップ、 擾乱界を評価するステップ、 ベクトル和で評価された擾乱界を除去することにより、擾乱のない磁気環境の
中で放出される所定の磁界を推定するステップ、および 所定の磁界の推定から基準フレームの中における第１の物体の位置および向き
を計算するステップ。

【００７４】 本発明のその他の特徴および利点は、単に非限定的な例示する例として提示す
る好ましい実施形態の以下の説明、および添付の図面の説明を読むことで、より
明確に明白となる。

【００７５】 本発明の一般的原理は、一方で、自由空間の中で放出される磁界が、その磁界
を生成するコイルの中を流れる電流に正比例すること、また他方で、コイルの環
境の中で生じる擾乱界が、その電流の線形変換であることに基づく。

【００７６】 ヘルメット・ビューファインダにおいて実施される磁気擾乱のフィルタリング
の一実施態様を、図１に関連して説明する。本明細書で後に、エミッタのコイル
の中に注入される電流は、ｋ／Ｔの関数としてユニタリであり、一定であるもの
と想定する。したがって、簡明にするため、磁界の概念と、エミッタのコイルの
中に注入された電流に対する磁界の比で定義される伝達関数の概念を合併するこ
とが可能である。明らかに、本発明は、放出される電流が、空間ｋ／Ｔの中で一
定でないケースにも適用される。その場合、伝達関数の概念は、本明細書におけ
る磁界の概念で置き換えなければならない。詳細には、本明細書で後に説明する
モデルが、注入された電流に対する擾乱界の比で定義される伝達関数の周波数モ
デルである。

【００７７】 信号を生成するためのブロック１が、３つのチャネル１_１ないし１_３で構成さ
れている。各チャネル１_１ないし１_３が、コイル１２_１ないし１２_３、および抵
抗器１３_１ないし１３_３に対する電流ｉ_Ｂ１ないしｉ_Ｂ３の発生器１１_１ないし
１１_３を含む。コイル１２_１ないし１２_３の中の電流の流れにより、チャネル１_１ ないし１_３のそれぞれに関して、それぞれ磁界Ｂ_１ないしＢ_３を生じさせるこ
とが可能になる。コイル１２_１ないし１２_３に注入される電流ｉ_Ｂ１ないしｉ_{Ｂ ３} は、好ましくは、５００ｋΩより高い内部インピーダンスの電流発生器によっ
て生成される。好ましい実施態様によれば、電流発生器１１_１ないし１１_３は、
非同調のコイルに接続される。もちろん、本発明は、電流発生器１１_１ないし１
１_３が同調されたコイルに接続されるケースにも適用される。

【００７８】 図１に示したヘルメット・ビューファインダ・デバイスを囲む強磁性材料およ
び／または導電材料の中で生じる磁気擾乱が、擾乱界Ｂ_ｐ１ないしＢ_ｐ３の形で
磁界Ｂ_１ないしＢ_３の上に重ね合わされる。

【００７９】 センサ１４が、信号を生成するためのブロック１のチャネル１_１ないし１_３に
よってそれぞれ放出される磁界Ｂ_１ないしＢ_３、擾乱界Ｂ_ｐ１ないしＢ_ｐ３、お
よびあらゆる放射された擾乱１５Ｂ_ｒの和を受け取る。次に、センサ１４によっ
て受け取られた磁界の和は、図２で詳細に描いた技術に従って処理される。

【００８０】 センサを較正するためのブロック１６が、本発明の主題を成さない較正信号Ｖ_１ｃａｌ 、Ｖ_２ｃａｌ、およびＶ_３ｃａｌを提供する。

【００８１】 受け取られた磁界に適用される様々な異なる処理が完了すると、図２でより詳
細に描いたブロック２が、自由空間の中におけるエミッタ−センサ結合の行列Ｃ_ｉｊ を出力し、この行列Ｃ_ｉｊにより、ヘルメット・ビューファインダ・デバイ
スのエミッタ１の基準フレームの中におけるセンサ１４の位置および向きを周知
の形で計算することが可能になる。

【００８２】 次に、図１のデバイスにおいて実施される信号に適用される様々な異なる処理
を図２に関連して提示する。

【００８３】 本発明の主題を成さない較正信号および較正デバイスも、図２に表している。

【００８４】 まず、コイルによって放出される擾乱のない磁界は、その磁界を生じさせるコ
イルの中を流れる電流に正比例すること、ならびに関係のあるデバイスの環境に
よって生じさせられる擾乱界は、その電流の線形変換であることに留意されたい
。より正確には、擾乱界は、フィルタリングの従来の意味で、コイルの中を流れ
る電流のフィルタリングされたバージョンである。

【００８５】 ヘルメット・ビューファインダ・デバイスの放出アンテナを構成する３つのコ
イル上で磁界が同時に放出されるので、コイルのそれぞれによって放出された磁
界を分離できることが必要である。この分離を行うためのいくつかの方法が存在
する。すなわち、例えば信号の時間パラメータ・モデルに基づく時間法、ならび
にベクトル基底上に信号を投射することによってその信号のスペクトルを直接に
推定することであるスペクトル法である。

【００８６】 図２は、直接スペクトル識別法の実施態様を示しているが、他の任意の方法を
本発明に従って使用することができ、詳細には、パラメータ法を使用することが
できる。

【００８７】 図２で、信号を生成するためのブロック１が、ｉ_１、ｉ_２、ｉ_３が放出電流で
あり、またｉ_４が較正電流である電流ｉ_１、ｉ_２、ｉ_３、およびｉ_４に正比例す
る信号Ｖ_Ｅｎｊを提供する。例えば、以下が存在する。

【００８８】

【数９】 ここで、ｋ＝ｋ_１＋ｌｋ’、ｌ≧３、 ｋ_１、ｋ_２、ｋ_３、ｋ_４、Ｋ、ｌ、およびｎは、整数、 係数ａ_ｊｋは、ｋの特定の値に関してゼロではなく（例えば、∀ｋ、ｊ ａ_ｊｋ ＝１）、また ∀ｉ、ｊ∈［１；４］、｜ｋ_ｉ−ｋ_ｊ｜＝Ｅ（ｌ／３）であり、ここで、Ｅは、
整数部関数を表し、 Ｔは、測定の積分の継続期間を表し、Ｔ_Ｅは、サンプリング周期である。

【００８９】 ブロック１の出力で、信号Ｖ_Ｅｎｊ＝Ｒ_Ｅｊ ^＊ｉ_ｊが、デジタル／アナログ変
換器２１１に送られ、速度１／Ｔ_Ｅでアナログ電圧Ｖ_Ｅｊに変換される。本発明
の変形形態によれば、この変換は、１／Ｔ_Ｅの倍周波である速度で行われる。

【００９０】 アナログ電圧Ｖ_Ｅ１、Ｖ_Ｅ２、およびＶ_Ｅ３が、３つの電流発生器１１_１、１
１_２、および１１_３に印加され、電流発生器１１_１、１１_２、および１１_３が、
３つの直交放出コイル１２_１、１２_２、および１２_３の中をそれぞれ流れる電流
ｉ_Ｂ１、ｉ_Ｂ２、およびｉ_Ｂ３を提供する。

【００９１】 次に、コイル１２_１、１２_２、および１２_３から放出される電気量が、ブロッ
ク２１４によって増幅され、アナログ／デジタル変換器２１５の助けを借りて速
度Ｔ_Ｅでサンプリングされる。

【００９２】 アナログ／デジタル変換器２１５は、ｉ_ｃａｌに擬されたｉ_Ｂ４をブロック２
３に供給するデジタル電圧

【数１０】 を提供する。ブロック２３は、電圧Ｖ_ＩＮの測定を実施して、その測定値が、ベ
クトル基底Ｖ_Ｅｎｊ（ｔ，ｋ）上に投射される。本発明の好ましい実施態様によ
れば、ベクトル基底Ｖ_Ｅｎｊ（ｔ，ｋ）は、正規直交である。したがって、ブロ
ック２３は、３つの放出コイル１２_１、１２_２、および１２_３の中を流れる電流
ｉ_Ｂ１、ｉ_Ｂ２、およびｉ_Ｂ３を測定することを可能にし、またｉ_Ｂ１、ｉ_Ｂ２ 、およびｉ_Ｂ３からそれぞれ推定された３つの信号

【数１１】 、

【数１２】 、および

【数１３】 を提供する。

【００９３】 センサ１４を構成する直交コイル２２１_１、２２１_２、および２２１_３が、放
出コイル１２_１、１２_２、および１２_３によって放出された磁界と擾乱界の和に
対応する磁界を受け取る。ブロック２２２_１、２２２_２、および２２２_３が、セ
ンサ１４のこの３つのチャネルの伝達関数を図示している。較正電圧Ｖ_ｃａｌが
、図１に示したセンサを較正するためにブロック１６によって提供される較正信
号Ｖ_１ｃａｌ、Ｖ_２ｃａｌ、およびＶ_３ｃａｌの形でブロック２２２_１、２２２_２ 、および２２２_３のそれぞれに順次に送られる。したがって、以下が存在する
。

【００９４】 Ｖ_１ｃａｌ＝Ｖ_ｃａｌ（ｔ_１＜ｔ＜ｔ_２） Ｖ_２ｃａｌ＝Ｖ_ｃａｌ（ｔ_２＜ｔ＜ｔ_３） Ｖ_３ｃａｌ＝Ｖ_ｃａｌ（ｔ_３＜ｔ＜ｔ_４） ただし、ｔ_１ないしｔ_４は、所定の瞬間を表す。

【００９５】 ブロック２２２_１、２２２_２、および２２２_３の出力で、受信コイル２２２_１ 、２２２_２、および２２２_３によって受け取られた磁界が、アナログ電圧Ｖ_Ｃ１ 、Ｖ_Ｃ２、およびＶ_Ｃ３に変換される。アナログ／デジタル変換器が、センサか
ら出された電圧Ｖ_Ｃ１、Ｖ_Ｃ２、およびＶ_Ｃ３をそれぞれ、デジタル電圧Ｖ_{Ｃ１ Ｎ} 、Ｖ_Ｃ２Ｎ、およびＶ_Ｃ３Ｎとしてサンプリングする。このデジタル電圧は、
ブロック２２に供給される。

【００９６】 ブロック２２は、ｊが１から４に変化するベクトル基底Ｖ_Ｅｎｊ（ｔ，ｋ）、
および基底Ｖ_Ｅｎｊ（ｔ，ｋ）のヒルベルト変換であるベクトル基底の上へ、３
×３複素行列Ｃ_ｉ ^ｊ、ならびに、本発明の主題を成さない較正信号に関連するい
くつかの項を出力するような形で電圧Ｖ_Ｃ１Ｎ、Ｖ_Ｃ２Ｎ、およびＶ_Ｃ３Ｎの投
射を実施する。行列Ｃ_ｉ ^ｊから放出されるベクトルＣ_ｉ ¹、Ｃ_ｉ ^２、Ｃ_ｉ ^３は、
測定値と較正値を分離するためのブロック２４に供給される。

【００９７】 本発明の主題を成さない技術によれば、ブロック２４により、デバイスの電流
および電圧の別々の測定を行い、環境の影響およびエージングの現象の影響なし
に、測定のより高い精度を得るようにすることが可能になる。信号ｉ_Ｂ１、ｉ_{Ｂ ２} 、ｉ_Ｂ３、およびｉ_ｃａｌ＝ｉ_４は、周波数が互いに素であるため、センサ１
４の出力で、較正信号に依存する電気量を、センサ１４によって測定された磁界
に依存する電気量から分離することが容易である。直交ベクトル基底Ｖ_Ｅｎｊ（
ｔ，ｋ）上にデジタル電圧Ｖ_Ｃ１Ｎ、Ｖ_Ｃ２Ｎ、およびＶ_Ｃ３Ｎを投射した後、
空間ｋ／Ｔの中における信号のエネルギーの分布が得られる。基底Ｖ_Ｅｎｊ（ｔ
，ｋ）は、ｋ／Ｔ領域の中で互いに素であるため、一方で、測定信号から較正信
号を分離することが可能であり、また他方で、センサ１４によって受信された信
号のそれぞれの成分を分離することが可能である。

【００９８】 複素３×３行列Ｃ_ｉ ^ｊは、デカルト形式（実部、虚部）で処理ブロック２６の
入力に提供される。また、センサ１４の３つのチャネルの複素伝達関数２２２_１ ないし２２２_３も、極座標（ρ_ｉ（ｋ），φ_ｉ（ｋ））における伝達関数の形式
で、ブロック２６に送り込まれる。行列Ｃ_ｉ ^ｊの要素をデカルト形式（実部、虚
部）から極座標（ρ_ｉｓ ^ｊ（ｋ），φ_ｉｓ ^ｊ（ｋ））の形式に変換した後、ブロ
ック２６は、モジュラスρ_ｉｓ ^ｊ（ｋ）をモジュラスρ_ｉ（ｋ）で割ること、お
よび角φ_ｉｓ ^ｊ（ｋ）から角φ_ｉ（ｋ）を引くことを行って、センサ１４の伝達
関数２２２_１ないし２２２_３が訂正された複素３×３行列を極形式（ρ^ｊ _{ｉｓ ｃｏｒ} （ｋ），φ^ｊ _{ｉｓ ｃｏｒ}（ｋ））で出力するようにし、この極形式の行
列が、デカルト座標に変換される。

【００９９】 次に、センサ１４の伝達関数２２２_１ないし２２２_３が訂正された複素３×３
行列は、正規化された行列を形成するためのブロック２７に送り込まれ、ブロッ
ク２７は、デカルト形式の正規化された行列［ａ_ｉ ^ｊ（ｋ），ｂ_ｉ ^ｊ（ｋ）］を
ブロック２８に供給し、ここで、項ａ_ｉ ^ｊ（ｋ）は、ブロック２７に対する複素
３×３行列入力の項の実部を離散した周波数の形で表し、また項ｂ_ｉ ^ｊ（ｋ）は
、その項の虚部を表す。正規化は、以下の演算を行うことにある。

【０１００】

【数１４】

【０１０１】 使用する表記法によれば、指数ｊは、センサ１４によって測定される磁界を放
出するためのコイルの指数を表し、また指数ｉは、放出コイル１２_ｊによって放
出される磁界Ｂ^ｊの成分の１つを表す。ブロック２８は、以下のモデル化の項に
基づいてセンサ１４によって受け取られた磁界のモデル化を実施する。

【０１０２】

【数１５】 ならびに、Ｉ_ｊ（ｊω）ｅ^ｊωｔで割った後、

【数１６】 ここで、モデル化の項

【数１７】 は、渦効果のタイプの擾乱界（または、エミッタの中に注入された電流に対する
渦効果のタイプの擾乱界の比で定義される伝達関数）を表し、またモデル化の項

【数１８】 は、強磁性タイプの擾乱界（または、対応する伝達関数）を表す。

【０１０３】 ブロック２８は、周知の反復技法に基づくアルゴリズムを実施し、このアルゴ
リズムにより、パラメータに関して非線形であるモデルに適合することが可能に
なる。したがって、前述のモデル（１）とブロック２８に対するデータ［ａ_ｉ ^ｊ （ｋ），ｂ_ｉ ^ｊ（ｋ）］入力の間における誤りの２次の和の基準を最小化するこ
とにより、出力において、ｋ／Ｔの関数として一定である磁界

【数１９】 （または、対応する伝達関数）が得られる。本発明の変形形態によれば、周波数
とともに変化する擾乱界のモデルの定数も、ブロック２８によって出力すること
が可能である。

【０１０４】 磁界

【数２０】 は、磁界

【数２１】 を推定するためのブロック２９に供給され、磁界

【数２２】 は、自由空間の中で、つまり、擾乱のない磁気空間の中で放出される磁界であり
、パラメータｋの関数として一定である。したがって、ブロック２９により、自
由空間の中で放出コイル１２_１ないし１２_３によって放出される磁界の行列を形
成することが可能になり、この行列から、本発明の主題を成さない技法に従って
、エミッタの基準フレームの中におけるセンサの中心の座標

【外１】 を推定して、航空機の中のヘルメット・ビューファインダの位置および向きを判
定するようにする。

【０１０５】 図２のブロック２は、ヘルメット・ビューファインダの位置および向きを判定
するのに役立つ信号を生成し、獲得するため、本発明によるデバイスにおいて実
装される手段のアセンブリを表している。

【０１０６】 以下に、図１で示したデバイスの可能な機能的実施形態を図３に関連して提示
する。このデバイスは、３つの実質的に直交のコイルから成る２つのアンテナ３
および１４を含み、このアンテナはそれぞれ、磁界を放出するためのアンテナ、
および磁界を受け取るためのアンテナである。

【０１０７】 放出アンテナ３は、ブロック３１および３２に接続され、ブロック３１および
３２はそれぞれ、放出エレクトロニクスおよび放出測定エレクトロニクスを含ん
でいる。ブロック３１および３２は、インターフェース−計算カード３３と通信
している。

【０１０８】 カード３３は、３つの主な機能ブロック、すなわち、放出アンテナ３に関連す
る較正−訂正ブロック３３１、デジタル信号を生成するためのブロック３３２、
およびセンサ１４に関連する較正−訂正ブロック３３３を包含する。

【０１０９】 放出アンテナ３の較正−訂正ブロック３３１は、デジタル信号を生成するため
のブロック３３２を源とするデータを受け取り、また、放出測定エレクトロニク
ス・ブロック３２を源とするデータを、ブロック３２から放出される信号をサン
プリングするアナログ／デジタル変換器３４１を介して受け取る。

【０１１０】 ブロック３３２によって生成されたデジタル信号は、デジタル／アナログ変換
器３４２によってアナログ信号に変換され、次に、放出エレクトロニクス・ブロ
ック３１に送られる。

【０１１１】 センサ１４によって受け取られた磁界は、このセンサの検出エレクトロニクス
を表すブロック３５によって処理される。ブロック３５から放出される信号が、
アナログ／デジタル変換器３４３によってサンプリングされて、次に、センサに
関連する較正−訂正ブロック３３３に送られる。

【０１１２】 さらに、ブロック３３３は、デジタル／アナログ変換器３４４に送り込まれる
デジタル信号を放出し、この信号は、変換された後、センサの検出エレクトロニ
クス・ブロック３５の較正を実施する較正エレクトロニクス・ブロック３６に送
られる。

【０１１３】 インターフェース−計算カード３３は、端末３７とデータを交換し、端末３７
は、特に、擾乱界のフィルタリングを計算すること、センサ１４によって受け取
られた磁界の和から擾乱界を除去すること、およびヘルメット・ビューファイン
ダの照準線を計算することを実施する。

【０１１４】 軍用航空機に適したシステムを説明してきたが、本発明を、軍用であれ、民間
用であれ、その他のタイプの装置（例えば、車両）においても実施できることが
明白である。より一般的には、本発明は、非常に多数の分野に適する可能性があ
り、特に、バーチャル・リアリティの分野に適する可能性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による磁界のエミッタと、磁界のセンサと、磁気擾乱をフィルタリング
するための手段とを含むヘルメット・ビューファインダにおいて実装されるデバ
イスを示す概略図である。

【図２】 図１のデバイスにおいて実施される信号に適用される様々なタイプの処理を示
す図である。

【図３】 図１のデバイスの可能な機能的実施形態を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レスクーレ ジャン−ルイ フランス国， 94117 アルクイユ セデ クス， アヴェニュ デュ プレジダン サルヴァドル アレンド， 13番地， ト ムソン−セーエスエフ プロプリエテ ア ンテレクテュエル内 Ｆターム(参考） 2C014 BA03 BB01

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定構造に固定され、基準フレームを定義する所定の磁界を
   放出するための少なくとも２つの直交コイル（１２_１ないし１２_３）の第１のア
   センブリと、 移動物体に固定され、センサ（１４）を形成し、前記センサのチャネルにそれ
   ぞれが属する、磁界を受け取るための少なくとも２つの直交コイル（２２１_１な
   いし２２１_３）の第２のアセンブリとを含むタイプの、擾乱が生じた磁気環境の
   中で、前記固定構造に対する前記移動物体の位置および向きを測定するためのデ
   バイスであって、 前記第１のアセンブリの各コイル上で所定の磁界を同時に連続的に放出する手
   段（１）と、 前記センサの前記各チャネル上で、放出された前記所定の磁界と前記デバイス
   の環境によって生じた擾乱界とのベクトル和を測定する第１の手段と、 前記擾乱界を評価する手段と、 前記ベクトル和で評価された前記擾乱界を除去することにより、擾乱のない磁
   気環境の中で放出された前記所定の磁界を推定する第１の手段と、 前記所定の磁界の前記推定から、前記基準フレームの中で前記第１の物体の位
   置および向きを計算する手段（２、３７）とを含むことを特徴とするデバイス。
2. 【請求項２】 前記擾乱界を評価する前記手段が、一方で、ｋが整数であり
   、またＴが前記ベクトル和の測定の積分の周期である空間ｋ／Ｔの中の互いに素
   な直交信号の第１の基底上に前記ベクトル和を投射し、他方で、前記第１の基底
   のヒルベルト変換である第２の基底上に投射する手段（２２）を含むことを特徴
   とする請求項１に記載のデバイス。
3. 【請求項３】 前記擾乱界を評価する前記手段が、前記投射されたベクトル
   和の中で、空間ｋ／Ｔの中で変化する要素を特定する手段を含むことを特徴とす
   る請求項２に記載のデバイス。
4. 【請求項４】 放出される前記所定の磁界が、前記第１のアセンブリの前記
   コイル（１２_１ないし１２_３）の中に電流を注入することによって得られ、放出
   される前記所定の磁界が、前記注入された電流に正比例することを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 【請求項５】 評価する前記手段が、前記擾乱界の周波数モデル、または前
   記注入された電流に対する前記擾乱界の比で定義される伝達関数の周波数モデル
   を推定する第２の手段（２８）を含むことを特徴とする請求項４に記載のデバイ
   ス。
6. 【請求項６】 前記伝達関数の前記周波数モデルが、渦効果のタイプの擾乱
   効果の前記伝達関数をモデル化するための第１の項 【数１】 と、強磁性タイプの擾乱効果の前記伝達関数をモデル化するための第２の項 【数２】 とを含み、前記第１のモデル化の項および前記第２のモデル化の項が、ｋ／Ｔの
   中の多項式である、つまり 【数３】 のタイプであることが可能であり、ここで、τ_ｅｆおよびτ_ｆｅは、渦効果およ
   び強磁性効果がそれぞれ生じる材料の時定数特性を表し、ｋは、整数であり、ま
   たＴは、前記ベクトル和の測定の積分の周期であることを特徴とする請求項５に
   記載のデバイス。
7. 【請求項７】 放出される前記所定の磁界が、振幅で表してスペクトル分布
   が前記注入された電流の振幅に正比例する直交の擬似ランダムの磁界であること
   を特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 【請求項８】 放出される前記所定の磁界が、互いに素なスペクトル・サポ
   ートを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のデバイ
   ス。
9. 【請求項９】 前記第１のアセンブリが、所定の磁界を放出するための３つ
   の直交コイルを含み、また前記第２のアセンブリが、磁界を受け取るための３つ
   の直交コイルを含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の
   デバイス。
10. 【請求項１０】 放出される前記所定の磁界がそれぞれ、少なくとも２つの
    基準周波数を示し、前記基準周波数が、前記擾乱界がスペクトル領域の中で大幅
    に変化するような形で、前記デバイスの環境を考慮に入れながら、選択された前
    記スペクトル領域の中に位置付けられることを特徴とする請求項１ないし９のい
    ずれか一項に記載のデバイス。
11. 【請求項１１】 放出される前記所定の磁界がそれぞれ、少なくとも４つの
    基準周波数を示すことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
12. 【請求項１２】 前記基準周波数が、４０Ｈｚから７０Ｈｚの間にある周波
    数の分周波である所定の周波数の倍周波であることを特徴とする請求項１０およ
    び１１のいずれか一項に記載のデバイス。
13. 【請求項１３】 前記注入された電流を測定し、較正する第２の手段と、 前記センサの前記チャネルから放出される電気量を測定し、較正する第３の手
    段（１６）と、 獲得周期Ｔ_Ｅで前記放出される磁界をデジタル式に獲得する手段と、 前記センサの前記チャネルの伝達関数（２２２_１ないし２２２_３）を補償する
    手段とをさらに含むことを特徴とする請求項４ないし１２のいずれか一項に記載
    のデバイス。
14. 【請求項１４】 デジタル式に獲得する前記手段の前に、少なくとも１つの
    アンチエイリアス・フィルタが置かれることを特徴とする請求項１３に記載のデ
    バイス。
15. 【請求項１５】 前記注入される電流が、 【数４】 のタイプの第１の成分の１次結合から形成され、 ここで、ｋ＝ｋ_１＋ｌｋ’、ｌ≧３であり、 ｋ_１、ｋ_２、ｋ_３、Ｋ、ｌ、およびｎは、整数であり、 係数ａ_ｊｋは、ｋの特定の値に関してゼロではなく、 Ｔ_Ｅは、前記放出される所定の磁界を獲得する周期であり、また ∀ｉ、ｊ∈［１；３］、｜ｋ_ｉ−ｋ_ｊ｜＝Ｅ（ｌ／３）であり、ここで、Ｅは、
    整数部関数を表すことを特徴とする請求項４ないし１４のいずれか一項に記載の
    デバイス。
16. 【請求項１６】 前記擾乱界を評価する前記手段が、 前記第１のアセンブリのコイルのどれかによって放出された磁界にそれぞれが
    対応する成分に前記ベクトル和を分離するような形で、一方で、前記注入された
    電流の第１の基底上に、また他方で、前記第１の基底のヒルベルト変換上に前記
    ベクトル和を投射する手段（２２）と、 時間的サポートＴにわたり、各獲得周期Ｔ_Ｅで、前記注入された電流の前記第
    １の基底上、および前記第１の基底のヒルベルト変換上で前記成分を再構成する
    手段と、 空間ｋ／Ｔの中で、前記第１の基底上、および前記第１の基底のヒルベルト変
    換上で再構成された前記成分から、それぞれの行列の９つの項が、ｋがＴ／Ｔ_Ｅ を上限とする整数である変数ｋ／Ｔの関数である２つの３×３行列を構成する手
    段とをさらに含むことを特徴とする請求項４ないし１５のいずれか一項に記載の
    デバイス。
17. 【請求項１７】 前記デバイスの環境の中で放射されるあらゆる擾乱を除去
    することを目的とするデジタル・フィルタリングを行う手段をさらに含むことを
    特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載のデバイス。
18. 【請求項１８】 所定の磁界を放出するための少なくとも２つの直交コイル
    （１２_１ないし１２_３）の第１のアセンブリが、固定構造に固定され、基準フレ
    ームを定義し、また磁界を受け取るための少なくとも２つの直交コイル（２２１_１ ないし２２１_３）の第２のアセンブリが、移動物体に固定され、センサ（１４
    ）を形成し、前記コイルのそれぞれが前記センサのチャネルに属する、擾乱が生
    じた磁気環境の中で前記固定構造に対する前記移動物体の位置および向きを測定
    するための方法であって、 前記第１のアセンブリの各コイル上で所定の磁界を同時に連続的に放出するス
    テップと、 前記センサの前記各チャネル上で、放出された前記所定の磁界とデバイスの環
    境によって生じた擾乱界とのベクトル和を測定するステップと、 前記擾乱界を評価するステップと、 前記ベクトル和で評価された前記擾乱界を除去することにより、擾乱のない磁
    気環境の中で放出される前記所定の磁界を推定するステップと、 前記所定の磁界の前記推定から前記基準フレームの中における前記第１の物体
    の位置および向きを計算するステップとを含むことを特徴とする方法。