JP2018128442A - コリオリ振動ジャイロスコープに関するジャイロ・レート計算のためのシステムおよび方法 - Google Patents
コリオリ振動ジャイロスコープに関するジャイロ・レート計算のためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
式:SV=[ω+D][1+10-6εk]-1
式2:V=Ω+Df
と一般化することができる。Dfは、例えば、予め決定されたバイアス電圧Pに応答する予め決定された電圧出力Vでの、CVG101の機器バイアスを表す。1態様では、式2は機械ジャイロスコープに対するモデルと類似である。即ち、
式3:T=H*Ω+Df
である。Tはトルクを表す。
式4:V0=Ω+Df
式5:V0’=Ω+D’f
式6:Df-D’f=C
と定義することができる。
式7:Ω=(V0-V0’-C)/2
ここで、(V0-V0’-C)は半スケール・ファクタ変化のために2で除されている。
P0*S0=(160/1)*1=160
P0’*S0’=(160/0.4)*0.4=160
M1=(P0+B0)*S0=165
M2=(P0’+B0’)*S0’=161.2
である。上で示すように、式4および式5を知り、式6が与えられると、第1の電圧応答V0および第2の電圧応答V0’を、
V0=P0+B0=165
V0’=P0’+B0’=403
と表すことができる。
C=B0−B0’=2
V0=P0+B0=66.667+0.9=67.567
V0’=P0’+B0’=33.333+1.1=34.433
のように計算することができる。
C=B0−B0’=0.9−1.1=−0.2
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給するステップであって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、ステップと、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出するステップと、
当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを応答および補正項における差の関数として決定するステップと、
を含む、方法。
S0は第1のスケール・ファクタであり、S0’は第2のスケール・ファクタであり、(1/S0)−(1/S0’)は第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する当該コリオリ振動ジャイロスコープの応答における差であり、V0は第1のバイアス電圧での第1の応答であり、V0’は第2のバイアス電圧での第2の応答であり、Cは補正項である、項A5に記載の方法。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で供給し、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給する
ように構成された電圧入力供給器であって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、電圧入力供給器と、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出し、当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを、応答および補正項における差の関数として決定するように構成されたコントローラと、
を備える、ナビゲーション・システム。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で供給し、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給する
ように構成された電圧入力供給器であって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、電圧入力供給器と、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出し、当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを、応答および補正項における差の関数として決定するように構成されたコントローラと、
を備えたナビゲーション・システムと、
を備える、ビークル。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で供給し、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給する
ように構成された電圧入力供給器であって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、電圧入力供給器と、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出し、当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを、応答および補正項における差の関数として決定するように構成されたコントローラと、
を備える、システム。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で提供し、当該コリオリ振動ジャイロスコープの第1の応答を検出するステップと、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で提供し、当該コリオリ振動ジャイロスコープの第2の応答を検出するステップと、
第1の応答および第2の応答の差分、第1の電圧入力および第2の電圧入力に対する当該スケール・ファクタおよび当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを用いて、第1の応答および第2の応答における当該時間依存機器バイアスの差分の関数を表す補正項を決定するステップと、
を含む、方法。
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給するステップであって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、ステップと、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出するステップと、
当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを応答および補正項における差の関数として決定するステップと、
を含む、方法。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で供給し、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で供給する
ように構成された電圧入力供給器であって、第2のバイアス電圧は第1のバイアス電圧と異なる、電圧入力供給器と、
当該コリオリ振動ジャイロスコープの、第1のバイアス電圧および第2のバイアス電圧に対する応答における差分を検出し、当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを、応答および補正項における差の関数として決定するように構成されたコントローラと、
を備える、システム。
第1の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第1のバイアス電圧で提供し、当該コリオリ振動ジャイロスコープの第1の応答を検出するステップと、
第2の電圧入力を当該コリオリ振動ジャイロスコープに第2のバイアス電圧で提供し、当該コリオリ振動ジャイロスコープの第2の応答を検出するステップと、
第1の応答および第2の応答の差分、第1の電圧入力および第2の電圧入力に対する当該スケール・ファクタおよび当該コリオリ振動ジャイロスコープのジャイロ・レートを用いて、第1の応答および第2の応答における当該時間依存機器バイアスの差分の関数を表す補正項を決定するステップと、
を含む、方法。
103 電圧
104 コントローラ
Claims (15)
- 第1の電圧入力をコリオリ振動ジャイロスコープ(101)に第1のバイアス電圧(P0)で供給するステップと、
第2の電圧入力を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)に第2のバイアス電圧(P0’)で供給するステップであって、前記第2のバイアス電圧(P0’)は前記第1のバイアス電圧(P0)と異なる、ステップと、
前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における差を検出するステップと、
前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)のジャイロ・レート(Ω)を応答および補正項(C)の差の関数として決定するステップと、
を含む、方法。 - 前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)は、前記第1のバイアス電圧(P0)に応答して第1の応答(V0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に応答して第2の応答(V0’)を出力し、前記補正項(C)は、前記第1の応答(V0)および前記第2の応答(V0’)における時間依存機器バイアスの和を表す、請求項1に記載の方法。
- 前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の前記ジャイロ・レート(Ω)は前記コリオリ振動ジャイロスコープのスケール・ファクタ(101)と独立に決定される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記補正項(C)は、前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)での前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の初期電圧出力および初期入力速度に基づく予め決定された定数値である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のバイアス電圧(P0’)での第2の応答への前記第1のバイアス電圧(P0)での第1の応答からの前記コリオリ振動ジャイロスコープの電圧出力(101)における変化は、共通電圧入力に対する前記第1の応答に対応する第1のスケール・ファクタ(S0)および前記第2の応答に対応する第2のスケール・ファクタ(S0’)を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)に提供し、場合によっては前記ジャイロ・レート(Ω)は式
S0は前記第1のスケール・ファクタ(S0)であり、S0’は前記第2のスケール・ファクタ(S0’)であり、(1/S0)−(1/S0’)は前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における差であり、V0は前記第1のバイアス電圧(P0)での前記第1の応答であり、V0’は前記第2のバイアス電圧(P0’)での前記第2の応答であり、Cは前記補正項(C)であり、場合によっては前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における前記差は定数である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の前記ジャイロ・レート(Ω)を、応答および前記補正項の差の関数として、前記第1のスケール・ファクタ(S0)の較正および前記第2のスケール・ファクタの較正(S0’)と独立に決定するのを継続するステップであって、前記時間依存機器バイアスは前記第1のスケール・ファクタ(S0)および前記第2のスケール・ファクタ(S0’)を均等にシフトさせる、ステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- ビークル(10)を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)で第1の位置から第2の位置にナビゲートするステップをさらに含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- コリオリ振動ジャイロスコープ(101)と、
第1の電圧入力を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)に第1のバイアス電圧(P0)で供給し、
第2の電圧入力を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)に第2のバイアス電圧(P0’)で供給する
ように構成された電圧入力供給器(102)であって、前記第2のバイアス電圧(P0’)は前記第1のバイアス電圧(P0)と異なる、電圧入力供給器(102)と、
前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における差を検出し、前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)のジャイロ・レート(Ω)を応答および補正項(C)の差の関数として決定するように構成されたコントローラ(104)と、
を備える、システム。 - 前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)は、前記第1のバイアス電圧(P0)に応答して第1の応答(V0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に応答して第2の応答を出力し、前記補正項(C)は、前記第1の応答(V0)および前記第2の応答(V0’)における時間依存機器バイアスの和を表す、請求項8に記載のシステム(100)。
- 前記コントローラ(104)は、前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の前記ジャイロ・レート(Ω)を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)のスケール・ファクタと独立に決定するように構成される、請求項8または9に記載のシステム(100)。
- 前記補正項(C)は、前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)での前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の初期電圧出力および初期入力速度に基づく予め決定された定数値である、請求項8乃至10の何れか1項に記載のシステム(100)。
- 前記第1のバイアス電圧(P0)での第1の応答から前記第2のバイアス電圧(P0’)での第2の応答への前記コリオリ振動ジャイロスコープの電圧出力(101)における変化は、前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)への共通電圧入力に対する前記第1の応答に対応する第1のスケール・ファクタ(S0)および前記第2の応答に対応する第2のスケール・ファクタ(S0’)を提供する、請求項8乃至11の何れか1項に記載のシステム(100)。
- 前記ジャイロ・レート(Ω)は式
S0は前記第1のスケール・ファクタであり(S0)、S0’は前記第2のスケール・ファクタ(S0’)であり、(1/S0)−(1/S0’)は前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における差であり、V0は前記第1のバイアス電圧(P0)での前記第1の応答であり、V0’は前記第2のバイアス電圧(P0’)での前記第2の応答であり、Cは前記補正項(C)であり、場合によっては前記第1のバイアス電圧(P0)および前記第2のバイアス電圧(P0’)に対する前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の応答における前記差は定数である、請求項12に記載のシステム(100)。 - 前記コントローラ(104)は、前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)の前記ジャイロ・レート(Ω)を、応答および前記補正項(C)の差の関数として、前記第1のスケール・ファクタ(S0)の較正および前記第2のスケール・ファクタ(S0’)の較正と独立に決定するのを継続するように構成され、前記時間依存機器バイアスは、前記第1のスケール・ファクタ(S0)および前記第2のスケール・ファクタ(S0’)を均等にシフトさせる、請求項12または13に記載のシステム(100)。
- 前記コントローラ(104)はビークル(10)を前記コリオリ振動ジャイロスコープ(101)で第1の位置から第2の位置にナビゲートするように構成される、請求項8乃至14の何れか1項に記載のシステム(100)。
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