JP2014006248A5 - - Google Patents

Claims (41)

1. 機首方位参照システムにおける軟鉄磁気妨害の補償方法であって、前記システムは方位測定軸に沿って設けられた方位ジャイロコンパスと、前記方位ジャイロコンパスに結合され磁北に対する正確な方位を提供する磁力計とを備え、前記方法は、検出期間中に軟鉄磁気妨害による前記磁力計の変化を検出して、第１変化検出値とし、前記検出期間中に磁北に対する前記方位ジャイロコンパスの変化を検出して、第２変化検出値とし、前記第１および第２変化検出値を比較して、潜在的な変化の差の値とし、ジャイロコンパスのドリフトに基づいて、変化の所定の許容しきい値を設け、前記潜在的な変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるか否かを決定し、前記潜在的な変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるときには、前記方位ジャイロコンパスを調整して、前記軟鉄磁気妨害にかかわらず前記正確な方位を維持できるように前記機首方位システムに方位修正値を提供する補償方法。
2. 前記磁力計から与えられるデータを利用して前記方位ジャイロコンパスを周期的に修正する工程をさらに備える請求項１記載の補償方法。
3. 前記方位修正値を提供する工程は、前記潜在的な差の値が最新の調整が前記方位ジャイロコンパスに対して行われた以後の期間にわたって所定の予期されるジャイロコンパスのドリフトと類似する場合にのみ、前記方位修正値を提供する工程を含む請求項１記載の補償方法。
4. 前記機首方位参照システムが航空機の機首方位参照システムからなる請求項１記載の補償方法。
5. 前記航空機の機首方位参照システムは、一体形スタンドバイユニットを備える請求項４記載の補償方法。
6. 前記機首方位参照システムは、乗り物の慣性システムを備える請求項１記載の補償方法。
7. 前記システムは局所的な電界変化に支配され、前記補償方法は、前記局所的な電界変化に起因する変形に支配される前記乗物の慣性システムに機首方位源を与える工程をさらに備える請求項６記載の補償方法。
8. 前記補償方法は、前記方位ジャイロコンパスの測定値と前記磁力計の測定値とを混合する工程をさらに備え、前記所定の許容しきい値がジャイロコンパスの誤差の共分散を備える請求項１記載の補償方法。
9. 前記混合工程は、前記方位ジャイロコンパスの測定値と、カルマンフィルタを用いた前記磁力計の測定値とを混合する工程をさらに備える請求項８記載の補償方法。
10. 前記機首方位参照システムは、初期の飛行姿勢および機首方位参照システムを備える請求項１記載の補償方法。
11. 前記機首方位参照システムは、第２飛行姿勢および機首方位参照システムを備える請求項１記載の補償方法。
12. 前記機首方位参照システムは、初期の空路データおよび飛行姿勢機首方位参照システムを備える請求項１記載の補償方法。
13. 前記機首方位参照システムは、第２空路データおよび飛行姿勢機首方位参照システムを備える請求項１記載の補償方法。
14. 前記機首方位参照システムは、初期の慣性飛行システムを備える請求項１記載の補償方法。
15. 前記機首方位参照システムは、第２慣性飛行システムを備える請求項１記載の補償方法。
16. 前記機首方位参照システムは複数の方位測定軸を備え、前記方位ジャイロコンパスは前記複数の方位測定軸に沿って設けられ、前記方法は、前記軟鉄磁気妨害にかかわらず前記正確な方位を維持するために前記複数の軸に対して前記方位修正値を与えるために前記複数の軸に対して前記工程を実行する工程をさらに備える請求項１記載の補償方法。
17. 前記複数の軸は、前記機首方位参照システム用の前記軸の各々を備える請求項１６記載の補償方法。
18. 機首方位参照システムにおける軟鉄磁気妨害を補償する方法であって、前記システムは、方位測定軸に沿って設けられた方位ジャイロコンパスと、磁北に対して正確な方位を提供するために前記方位ジャイロコンパスに結合された磁力計とを備え、前記方法は、真の磁北に対応して出力方位値を制御するための反復制御ループを設け、所定の許容しきい値を超える軟鉄磁気妨害を補償するために前記反復制御ループから前記機首方位参照システムへ補償された出力方位参照値を与える工程を備え、前記反復制御ループは前記値の直前の示度から前記値の各々における変化を提供するために前記磁力計と前記方位ジャイロコンパスからのデータの値を読み出して処理する工程を備え、前記方法は、前記直前の示度以後のジャイロコンパスの値における前記変化と、磁力計の値における前記変化とを比較し、前記直前の示度以後の期間にわたる予期されたジャイロコンパスのドリフトを、前記比較された値における差が超えるか否かを決定し、前記差が直前の示度以後の前記期間に渡る前記予期されたジャイロコンパスのドリフトを超えるとき、前記ジャイロコンパスの値の変化プラス直前の方位値を出力として備える新しい方位値を前記ジャイロコンパスへ与える工程を備え、前記所定の許容しきい値は予期されたジャイロコンパスのドリフトからなり、それによって前記ジャイロコンパスの方位は前記軟鉄磁気妨害にもかかわらず前記正確な方位を維持することができる補償方法。
19. 前記反復制御ループは、前記比較された値における前記差が前記期間にわたって予期されたジャイロコンパスのドリフトを超えないとき、前記方位値のために前記磁力計の示度を用いる工程をさらに備える請求項１８記載の補償方法。
20. 前記軟鉄磁気妨害にもかかわらず前記正確な方位を維持するために、前記磁力計とジャイロコンパスのデータ値の次の示度のために前記反復制御ループにおける工程を反復してくり返す工程をさらに備える請求項１９記載の補償方法。
21. 前記軟鉄磁気妨害にもかかわらず、前記正確な方位を維持するために、前記磁力計およびジャイロコンパスの値の次の示度のために前記反復制御ループにおける前記工程を反復してくり返す工程をさらに備える請求項１８記載の補償方法。
22. 前記磁力計から与えられるデータを利用して前記方位ジャイロコンパスを周期的に修正する工程をさらに備える請求項１記載の補償方法。
23. 前記方位ジャイロコンパスから与えられるデータを利用して軟鉄磁気妨害の影響に対して前記磁力計を修正する工程をさらに備える請求項１記載の補償方法。
24. 前記方位修正値提供工程は、次の表現によって前記方位修正値を提供する工程を備える請求項１記載の補償方法。
    機首方位＝fn（GH，MH）但し、ΔH＝＜k
    機首方位＝GHおよびMH＝MH＋ΔH但し、ΔH＞k
    ここで、kは、期間Δtにわたって予期されたジャイロコンパスのドリフトから抽出される正の定数；
    ΔMHは、期間Δtにわたって抽出された磁力計の方位における変化；
    ΔGHは、期間Δtにわたって抽出されたジャイロコンパスの方位における変化。
25. 前記機首方位参照システムは、航空機の機首方位参照システムを備える請求項２４に記載の補償方法。
26. 前記航空機の機首方位参照システムは、一体形スタンバイユニットを備える請求項２５記載の補償方法。
27. 前記機首参照システムは、乗物の慣性システムを備える請求項２４記載の補償方法。
28. 前記機首方位参照システムは、飛行姿勢および方位参照システムを備える請求項２４記載の補償方法。
29. 前記機首方位参照システムは、空路データおよび飛行姿勢方位参照システムを備える請求項２４記載の補償方法。
30. 前記機首方位参照システムは、慣性飛行システムを備える請求項２４記載の補償方法。
31. 前記方位修正値を提供する工程は、次の表現により前記方位修正値を提供する工程を備える請求項１記載の補償方法。
    機首方位＝fn（ZGI、磁力計データ）
    ΔX＞XKIの時、XM＝XM＋ΔXΔt
    ΔY＞YKIの時、YM＝YM＋ΔYΔt
    但し、XGI，YGI，ZGIは慣性基準においてジャイロコンパスから抽出されるＸ，Ｙ，Ｚ軸における角度変化を表し、XM，YM，ZMはＸ，Ｙ，Ｚ磁力計の示度を表し、XKI，YKI，ZKIは慣性基準における最大の予期されるジャイロコンパスの角速度を表し、
    ΔＸ＝｜XGIの変化速度−XMの変化速度｜
    ΔＹ＝｜YGIの変化速度−YMの変化速度｜
    ΔＺ＝｜ZGIの変化速度−ZMの変化速度｜
    ピッチ＝fn（YGI、加速度計データ、磁力計データ）
    ロール＝fn（XGI、加速度計データ、磁力計データ）
    である。
32. 第１磁気データを測定可能な少くとも１つの磁力計と、
    第１角速度データを測定可能な少くとも１つの方位ジャイロコンパスと、
    第１磁気データおよび第１角速度データを格納可能な電子記憶装置と、
    前記少くとも１つの磁力計に結合するマイクロプロセッサとを備え、
    前記少くとも１つの方位ジャイロコンパスおよび前記電子記憶装置は、
    前記第１磁気データと、前記第１角速度データと、第２磁気データと、第２角速度データとを受入れ、
    第１および第２磁気データ間の第１変化磁気値を計算し、
    第１および第２角速度データ間の第２変化角速度値を計算し、
    前記第１変化磁気値および前記第２変化角速度値間の変化を、ジャイロコンパスのドリフトに基づくしきい値と比較し、
    前記少くとも１つの磁力計又は前記少くとも１つの方位ジャイロコンパス用の較正値を前記比較に基づいて計算し、そして、
    前記少くとも１つの磁力計又は前記少くとも１つの方位ジャイロコンパスを、前記較正値を用いて較正する、ように構成された、
    軟鉄磁気妨害を補償して磁北に対する正確な方位を提供するための機首方位参照システム。
33. 第２磁気データは、前記しきい値を越えない場合に機首方位として用いられる請求項３２記載のシステム。
34. 第１変化磁気値と第２変化角速度値の計算がくり返し行われる請求項３３記載のシステム。
35. 第１変化磁気値と第２変化角速度値の計算がくり返し行われる請求項３２記載のシステム。
36. 前記機首方位参照システムは、航空機機首方位参照システムからなる請求項３５記載のシステム。
37. 前記航空機機首方位参照システムは、一体形スタンバイユニットからなる請求項３６記載のシステム。
38. 前記機首方位参照システムは、航空機機首方位参照システムからなる請求項３２記載のシステム。
39. 前記航空機首方位参照システムは、一体形スタンバイユニットからなる請求項３８記載のシステム。
40. 前記方位ジャイロコンパスは、各方位測定軸に沿って設けられた３軸方位ジャイロコンパスからなり、前記磁力計は、３軸磁力計からなる請求項３２記載のシステム。
41. 前記較正値は、前記測定軸の各々のために計算される請求項４０記載のシステム。