JP2736325B2 - 微小定数積算追尾測定方法 - Google Patents

微小定数積算追尾測定方法

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JP2736325B2
JP2736325B2 JP1182729A JP18272989A JP2736325B2 JP 2736325 B2 JP2736325 B2 JP 2736325B2 JP 1182729 A JP1182729 A JP 1182729A JP 18272989 A JP18272989 A JP 18272989A JP 2736325 B2 JP2736325 B2 JP 2736325B2
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房吉 小野
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KAIJO HOANCHO CHOKAN
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Description

【発明の詳細な説明】 ある物理量を複数回測定すれば、それらの測定値は細
かい桁まで一致するとは限らない。むしろ相当なバラツ
キを示すことが一般的である。こうした誤差を含む測定
値が多数ある場合、その値をそのまま使っても差し支え
ない場合もあるが、普通は不都合で、何等かの平滑化処
理により精度を上げて利用する。この場合従来の一般的
手法は移動平均であった。ところがこの移動平均は一次
測定値を一旦適当な記録媒体に記録し、後で数値処理す
るオフライン方式では問題ないが、測定された数値を直
ちに他の制御に使ったり、或いは他の測定量とマージし
た値を実時間で知りたい場合等のオンライン方式では、
不都合のことが多い。原理的に移動平均では、求めた値
の対応時刻が最後に得られた測定値の時刻よりかなり前
になるからである。
さて、この発明は従来のように移動平均処理をするこ
となく、測定量の最確値を実時間で求めることとした測
定器に関する。
いま一次測定値列を A1,A2,…Ai その推定値を B1,B2,…Bi とし、最初の測定値A1,推定値B1について Δ１＝A1−B1 （１） を計算する。次にこのΔの符号を判別して次の計算をす
る。すなわち， ここでΔＢは適当に決めた定数 次に第２回の測定値A2について同じ計算を繰返す。す
なわち Δ２＝A2−B2 （３） こうして測定値毎に推定値Ｂを修正し、次の推定値を得
ることとすれば測定の定常状態で示すＢの値は測定値A
i(i ＝ ｎ〜n+a)の平均にちかずく。
ここでΔＢは必要な測定最小分解能の1/2程度に設定
する。
3.実施例 船舶に設置された音波流速計で海流を測定する方式は
ジャイロコンパスで船首方位、対水速度を船底から海中
に発射した超音波パルスの水中各層から反射してくる反
射波のドップラー周波数、対地速度を海底反射波のドッ
プラー周波数又は電波航法装置で測定した対地、対水速
度の差として求める。すなわち、 音波ログで測定される対水速度を VW ジャイロコンパスが示す船首方位を ZH 航法電波で測定される対地速度を ZG 同じ電波で測定される船の進行方向をZG とすると南北及び東西方向対水速度成分 VWN,VWEは 南北及び東西方向対地速度成分 VGN,VGEは これより海流の南北及び東西方向成分VCN,VCEは これより海流の絶対値Ｖは 流れの方向Ｚは θ＝cos-1（VCN/V） （９） これで個々の測定データについて、海流が求まるが、
こうして求まる海流値は相当な誤差が含まれ、精度が悪
い。
そこで従来は、個々のデータについて過去のデータを
メモリーに蓄積し移動平均を行ったデータに対し以上の
計算を実行したのであるが、この発明の原理を適用すれ
ばこうした複雑な演算を行うことなく必要な精度が確保
できる。
（７）式は、これを書換えて、 とすると、これが“0"になるようにVCN,VCEを決定して
いるが、このときVCN,VCEとして推定値を代入すること
となる。
すなわち、第１回目のデータについて を計算。
この符号が 同様に第２回目のデータについて を計算し こうして第３回目以後のデータについても次々に計算
を実行していく。
勿論海流は、各回毎にVCNi,VCEiより（８）〜（10）
式を実行して求めておく。ここでΔＢが測定最小分解能
より小さく設定されていれば、一定時間経過した以後の
VCNi,VCEiは、（７）式で求まる流れの平均に限りなく
近付く。最も最終的に±ΔＢのバラツキは止む得ない。
特徴 1.（１）、（３）式等の正負を判断し、その正負の表れ
る頻度が五分五分になるように推定値を微小定数積算方
式で修正し追尾するので、測定値のバラツキの大きさは
測定系の制御に直接関係がなく、低頻度で表れる強大な
パルス性雑音に対して測定系が乱調に陥いることがな
い。
2.ΔＢを小さく設定すれば精度をあげることができる。
利用上の注意 1.この方式は、種々の物理量の測定に利用できるが、測
定量の変化速度が大きい場合は、追尾速度について注意
が必要である。
2.追尾速度は、微小定数ΔＢの大きさおよび信号のS/N
が関係する。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物理量の誤差を含む一次測定値から適当に
    与えた推定値を差し引いた値Δが正のとき推定値に微小
    定数を加え、負のときは減じる方法で２番目に得られる
    であろう測定値の推定値を得、実際に得られた２番目の
    一次測定値から差し引いて、３番目に得られるであろう
    測定値を同様な方法で推定、以下次々に一次測定値が得
    られる毎に次の測定値の推定を繰り返すことで推定値を
    その物理量の真値に近い値に追尾させ定常状態における
    推定値を２次測定値とする微小定数積算追尾測定方法。 ただし、微小定数：測定する物理量の単位時間当たりの
    変化量よりやや大きい値に経験的に設定する。この定数
    は必要に応じΔに定数を乗じた値と置き換えてもよい。
    この場合定数は“0.5"以下とする。 定常状態：連続的に得られる最初の一次測定値から一定
    時間経過後の値 推定値 ：推定値の初期値は、得られるであろう測定値
    の中央付近の値とするが、当初不明の場合は、第１回の
    一次測定値を最初の推定値として採用する。 真 値 ：その物理量の真の値。
JP1182729A 1989-07-17 1989-07-17 微小定数積算追尾測定方法 Expired - Lifetime JP2736325B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6311865A (ja) * 1986-07-02 1988-01-19 Furuno Electric Co Ltd 船速測定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
トランジスタＤＡ・ＡＤ変換器（電子科学シリーズ）２２，今井聖著，産報出版株式会社 １９７８年３月１０日改訂版発行

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