JP2005010157A - 加速度誤差の補正方法及び装置、並びにそれを利用した慣性航法システム - Google Patents
加速度誤差の補正方法及び装置、並びにそれを利用した慣性航法システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】システムの停止区間の加速度情報を一次関数で近似化してシステムが停止した間の加速度誤差を計算する第1加速度誤差計算部と、システムの停止区間でのシステムの速度及び速度による加速度を補正するゼロ速度補正部と、近似化した停止区間の加速度誤差を利用して動作区間でのシステムの加速度誤差を計算し、動作区間の加速度誤差、動作区間の測定加速度値、及び補正された停止区間の加速度を利用して誤差が補正された加速度を出力する第2加速度誤差計算部と、を含む加速度誤差補正装置である。
【選択図】図3
Description
320 動作感知部
330 加速度誤差モデル決定部
331 第1情報記録部
333 第2情報記録部
335 第1加速度誤差計算部
337 ゼロ速度補正部
339 第2加速度誤差計算部
340 位置復元部
Claims (29)
- システムの動作如何を感知し、前記システムの停止区間及び動作区間の情報を出力する動作感知部と、
前記停止区間及び前記動作区間でのシステムの加速度を測定するセンサー部と、
前記停止区間でのシステムの測定加速度を利用して、前記システムの動作区間での加速度誤差を決定し、前記加速度誤差を補正した動作区間の加速度を出力する誤差モデル決定部と、
前記加速度誤差を補正した動作区間の加速度を積分して前記システムの位置を出力する位置復元部と、を含む慣性航法システム。 - 前記誤差モデル決定部は、
前記停止区間でのシステムの測定加速度誤差及び前記動作区間でのシステムの加速度誤差を傾斜度と切片とを含む一次関数で近似化することを特徴とする請求項1に記載の慣性航法システム。 - 前記誤差モデル決定部は、
前記動作区間以前の停止区間の加速度誤差を近似化した第1一次関数及び前記動作区間以後の停止区間の加速度を近似化した第2一次関数の傾斜度を利用して前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項2に記載の慣性航法システム。 - 前記誤差モデル決定部は、
前記第1及び第2一次関数の傾斜度の平均値を前記動作区間の加速度誤差の傾斜度に決定することを特徴とする請求項3に記載の慣性航法システム。 - 前記誤差モデル決定部は、
前記システムが停止状態から動作状態に変更される瞬間の第1一次関数の値及び前記システムが動作状態から停止状態に変更される瞬間の第2一次関数の値を利用して、前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項2に記載の慣性航法システム。 - 前記誤差モデル決定部は、
前記第1一次関数値と前記第2一次関数値間の差を前記システムが動いた時間区間で分けて前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項5に記載の慣性航法システム。 - 前記動作区間でのシステムの加速度誤差をモデリングした一次関数の切片は、前記システムの動作区間の間、測定された加速度から前記加速度誤差を減算した結果を積分した値が0という条件で計算されることを特徴とする請求項2ないし6のうち何れか一項に記載の慣性航法システム。
- 前記誤差モデル決定部は、
システムの停止区間の加速度を一次関数で近似化してシステムが停止した間の加速度誤差を計算する第1加速度誤差計算部と、
システムの停止区間でのシステムの速度及び前記速度による加速度を補正するゼロ速度補正部と、
近似化した停止区間の加速度誤差を利用して動作区間でのシステムの加速度誤差を計算し、前記動作区間の加速度誤差、動作区間の測定加速度値、及び前記補正された停止区間の加速度を利用して誤差が補正された加速度を出力する第2加速度誤差計算部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の慣性航法システム。 - 前記動作感知部は、
前記センサー部で測定された加速度が所定の臨界値以上である時間区間を前記システム動作区間に出力することを特徴とする請求項1に記載の慣性航法システム。 - システムの停止区間及び動作区間の情報、及び前記各区間での測定加速度情報を入力されて加速度誤差を補正する加速度誤差補正装置であって、
システムの停止区間の加速度情報を一次関数で近似化してシステムが停止した間の加速度誤差を計算する第1加速度誤差計算部と、
システムの停止区間でのシステムの速度及び前記速度による加速度を補正するゼロ速度補正部と、
近似化した停止区間の加速度誤差を利用して動作区間でのシステムの加速度誤差を計算し、前記動作区間の加速度誤差、動作区間の測定加速度値、及び前記補正された停止区間の加速度を利用して誤差が補正された加速度を出力する第2加速度誤差計算部と、を含むことを特徴とする加速度誤差補正装置。 - 前記第2加速度誤差計算部は、
前記動作区間以前の停止区間の加速度誤差を近似化した第1一次関数及び前記動作区間以後の停止区間の加速度を近似化した第2一次関数の傾斜度を利用して前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項10に記載の加速度誤差補正装置。 - 前記第2加速度誤差計算部は、
前記第1及び第2一次関数の傾斜度の平均値を前記動作区間の加速度誤差の傾斜度に決定することを特徴とする請求項11に記載の加速度誤差補正装置。 - 前記第2加速度誤差計算部は、
前記システムが停止状態から動作状態に変更される瞬間の第1一次関数値及び前記システムが動作状態から停止状態に変更される瞬間の第2一次関数値を利用して、前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項11に記載の加速度誤差補正装置。 - 前記第2加速度誤差計算部は、
前記第1一次関数値と前記第2一次関数値間の差を前記システムが動いた時間区間で分けて前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項13に記載の加速度誤差補正装置。 - 前記第2加速度誤差計算部は、
前記動作区間の測定加速度値から前記動作区間の加速度誤差を減算し、誤差が補正された動作区間の加速度を計算することを特徴とする請求項10に記載の加速度誤差補正装置。 - 前記動作区間でのシステムの加速度誤差をモデリングした一次関数の切片は、前記システムの動作区間の間、測定された加速度から前記加速度誤差を減算した結果を積分した値が0となるという条件で計算されることを特徴とする請求項11ないし15のうち何れか一項に記載の加速度誤差補正装置。
- (a)システムの加速度情報、及び前記加速度情報によって決定された前記システムの停止区間及び動作区間情報を記録する段階と、
(b)前記停止区間の加速度情報を利用して前記システムの停止区間での測定加速度誤差を一次関数で近似化し、ゼロ速度補正を行って前記停止区間の加速度を補正する段階と、
(c)前記停止区間の測定加速度誤差を利用して前記動作区間の加速度誤差を一次関数で近似化し、前記加速度誤差を補正した動作区間の加速度を計算する段階と、
(d)前記補正された停止区間の加速度及び前記加速度誤差を補正した動作区間の加速度を利用して前記システムの位置を復元する段階と、を含むことを特徴とする慣性航法システムの位置復元方法。 - 前記(c)段階は、
前記動作区間以前の停止区間の加速度誤差を近似化した第1一次関数及び前記動作区間以後の停止区間の加速度を近似化した第2一次関数の傾斜度を利用して前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項17に記載の慣性航法システムの位置復元装置。 - 前記(c)段階は、
前記第1及び第2一次関数の傾斜度の平均値を前記動作区間の加速度誤差の傾斜度に決定することを特徴とする請求項18に記載の慣性航法システムの位置復元装置。 - 前記(c)段階は、
前記システムが停止状態から動作状態に変更される瞬間の第1一次関数の値及び前記システムが動作状態から停止状態に変更される瞬間の第2一次関数の値を利用して、前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項17に記載の慣性航法システムの位置復元方法。 - 前記(c)段階は、
前記システムの動作区間の間、測定された加速度から前記加速度誤差を減算した結果を積分した値が0という条件で、前記動作区間でのシステムの加速度誤差をモデリングした一次関数の切片を計算することを特徴とする請求項17に記載の慣性航法システムの位置復元方法。 - 前記(a)段階は、
前記システムの加速度が所定の臨界値以上である時間区間を前記システム動作区間として決定することを特徴とする請求項17に記載の慣性航法システムの位置復元方法。 - 請求項17ないし22のうち何れか一項に記載の慣性航法システムの位置復元方法をコンピュータで判読/実行できるプログラムコードで記録した記録媒体。
- システムの停止区間及び動作区間の情報、及び前記各区間での測定加速度情報を利用してシステムの加速度誤差を補正する方法であって、
(a)停止区間の加速度情報を利用して前記システムの停止区間での測定加速度誤差を一次関数で近似化する段階と、
(b)ゼロ速度補正を行って停止区間の加速度を補正する段階と、
(c)前記近似化した停止区間の測定加速度誤差を利用して、動作区間の加速度誤差を一次関数で近似化する段階と、
(d)動作区間の加速度情報から前記動作区間の加速度誤差を減算し、加速度誤差が補正された動作区間の加速度を計算する段階と、を含む加速度誤差の補正方法。 - 前記(c)段階は、
前記動作区間以前の停止区間の加速度誤差を近似化した第1一次関数及び前記動作区間以後の停止区間の加速度を近似化した第2一次関数の傾斜度を利用して前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項24に記載の加速度誤差の補正方法。 - 前記(c)段階は、
前記第1及び第2一次関数の傾斜度の平均値を前記動作区間の加速度誤差の傾斜度に決定することを特徴とする請求項25に記載の加速度誤差の補正方法。 - 前記(c)段階は、
前記システムが停止状態から動作状態に変更される瞬間の第1一次関数値及び前記システムが動作状態から停止状態に変更される瞬間の第2一次関数値を利用して、前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項24に記載の加速度誤差の補正方法。 - 前記(c)段階は、
前記第1一次関数値と前記第2一次関数値間の差を前記システムが動いた時間区間で分けて前記動作区間の加速度誤差の傾斜度を決定することを特徴とする請求項27に記載の加速度誤差の補正方法。 - 請求項24ないし28のうち何れか一項に記載の加速度誤差の補正方法をコンピュータで判読/実行できるプログラムコードで記録した記録媒体。
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