JP2843903B2 - Inertial navigation device - Google Patents

Inertial navigation device

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JP2843903B2
JP2843903B2 JP7092496A JP7092496A JP2843903B2 JP 2843903 B2 JP2843903 B2 JP 2843903B2 JP 7092496 A JP7092496 A JP 7092496A JP 7092496 A JP7092496 A JP 7092496A JP 2843903 B2 JP2843903 B2 JP 2843903B2
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accelerometer
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attitude
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純一 伊藤
浩光 堀川
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、航空機、車両等の姿勢
角検出用の慣性航法装置(以下INSと言う)に係り、
特にジャイロ・加速度計パッケージとINSのシャーシ
との間に介在されるクッションの経時的変形の影響によ
る検出誤差を補正して、高精度化した慣性航法装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inertial navigation system (hereinafter referred to as INS) for detecting an attitude angle of an aircraft, a vehicle, or the like.
In particular, the present invention relates to a highly accurate inertial navigation device that corrects a detection error due to a temporal deformation of a cushion interposed between a gyro / accelerometer package and an INS chassis, thereby improving accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の姿勢角検出用のINSを図4乃至
図6を参照して説明する。ジャイロ1及び加速度計2を
取付けたジャイロ・加速度計パッケージ3はゴムクッシ
ョン4を介してINS5のシャーシ6の底板6a上に平
行に固定され、シャーシ6は航空機、車両等の機体7に
固定される。振動、衝撃に対して加速度計2は壊れない
が、ジャイロ1は構造上弱いので、ジャイロ・加速度計
パッケージ3はゴムクッション4無しでシャーシ6に取
付けることはできない。
2. Description of the Related Art A conventional attitude angle detection INS will be described with reference to FIGS. A gyro / accelerometer package 3 to which a gyro 1 and an accelerometer 2 are attached is fixed in parallel on a bottom plate 6a of a chassis 6 of an INS 5 via a rubber cushion 4, and the chassis 6 is fixed to a body 7 such as an aircraft or a vehicle. . Although the accelerometer 2 is not damaged by vibration and impact, the gyro 1 is structurally weak, so that the gyro / accelerometer package 3 cannot be attached to the chassis 6 without the rubber cushion 4.

【0003】ジャイロ1では、航空機又は車両の機体7
のピッチ軸(水平面上を機体長手方向と直交した左から
右に向かう基準軸)回りの回転角速度ωθ及びロール軸
(前記ピッチ軸に直交していて水平面上を機体後方から
前方に向かう基準軸)回りの回転角速度ωφが検出さ
れ、第1姿勢角計算部8に入力される。図6のように、
加速度計2では、出発前の機体7が静止している時、つ
まり航行準備中において重力加速度Gのピッチ角θ1
向の成分a1及びロール角φ1方向の成分b1が検出さ
れ、第2姿勢角計算部9に入力される。
[0003] In the gyro 1, the body 7 of an aircraft or a vehicle is used.
The rotational angular velocity ωθ around the pitch axis (the reference axis from left to right orthogonal to the longitudinal direction of the aircraft on the horizontal plane) and the roll axis (the reference axis orthogonal to the pitch axis and traveling forward from the rear of the aircraft on the horizontal plane) The rotation angular velocity ωφ around is detected and input to the first attitude angle calculation unit 8. As shown in FIG.
In the accelerometer 2, when the body 7 before starting is stationary, i.e. components of the pitch angle theta 1 direction of the gravitational acceleration G a 1 and the roll angle phi 1 direction component b 1 is detected in a navigation preparation, the It is input to the two attitude angle calculator 9.

【0004】第2姿勢角計算部9では、重力加速度Gを
用いて、出発前の静止時のピッチ角θ1(ピッチ角の初
期値)及びロール角φ1(ロール角の初期値)が次式よ
り計算され、第1姿勢角計算部8に入力され、メモリに
記憶される。 θ1=sin-1(a1/G) (1) φ1=sin-1(b1/G) (2)
The second attitude angle calculator 9 uses the gravitational acceleration G to calculate the pitch angle θ 1 (initial value of the pitch angle) and the roll angle φ 1 (initial value of the roll angle) at rest before departure. It is calculated by the formula, input to the first attitude angle calculator 8, and stored in the memory. θ 1 = sin -1 (a 1 / G) (1) φ 1 = sin -1 (b 1 / G) (2)

【0005】なお、ピッチ角及びロール角は総称して姿
勢角と呼ばれる。第1姿勢角計算部8では、出発点より
の回転角速度ωθ及びωφが積分され、それぞれの積分
値が前記ピッチ角初期値θ1又はロール角初期値φ1に加
算され、時々刻々変化する現在のピッチ角及びロール角
φ θ=∫ωθdt+θ1 (3) φ=∫ωφdt+φ1 (4) が計算され、外部に出力される。 なお、第1、第2姿勢
角計算部8,9により演算部10が構成される。
[0005] The pitch angle and the roll angle are collectively called attitude angles. In the first posture angle calculating portion 8 is integral rotational angular velocity ωθ and ωφ than the starting point, the respective integrated value added to the pitch angle initial value theta 1 or roll angle initial value phi 1, constantly changing current And the roll angle φ θ = ∫ωθdt + θ 1 (3) φ = ∫ωφdt + φ 1 (4) is calculated and output to the outside. The first and second posture angle calculators 8 and 9 constitute an operation unit 10.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のIN
Sでは、ジャイロ・加速度計パッケージ3とシャーシ6
の底板6aとの間に介在されるゴムクッション4が経時
変化して次第に硬くなると共に僅かに変形するため、同
パッケージ3の底面3aの底板6aに対する平行度に狂
いが生じる。このため加速度計2より検出される姿勢角
θ1,φ1方向の重力Gの成分a1,b1に誤差を生じ、従
って初期姿勢角θ1,φ1に誤差を生じる。結局INSよ
り出力される姿勢角θ,φに誤差を生じ、測定精度を
0.05°より上げることがてきなかった。
By the way, the conventional IN
In S, gyro / accelerometer package 3 and chassis 6
The rubber cushion 4 interposed between the bottom plate 6a and the bottom plate 6a gradually changes with time and gradually becomes harder and slightly deformed, so that the parallelism of the bottom surface 3a of the package 3 to the bottom plate 6a is deviated. For this reason, errors occur in the components a 1 and b 1 of the gravity G in the attitude angles θ 1 and φ 1 detected by the accelerometer 2, and thus errors occur in the initial attitude angles θ 1 and φ 1 . Eventually, an error occurs in the attitude angles θ and φ output from the INS, and the measurement accuracy has not been improved beyond 0.05 °.

【0007】本発明の目的は、このような従来の欠点を
解決して、姿勢角の測定精度を向上させた慣性航法装置
を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to solve such a conventional drawback and to provide an inertial navigation apparatus with improved attitude angle measurement accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る慣性航法装置は、ジャイロ・加速度計
パッケージと補正用加速度計と演算部とより成ってい
て、前記演算部は、第1、第2及び第3姿勢角計算部
と、補正値計算部と、姿勢角補正部とを有し、前記ジャ
イロ・加速度計パッケージは、ジャイロ及び加速度計を
収容して、機体に固定されたシャーシにクッションを介
してほぼ平行に取付けられるものであり、前記ジャイロ
は、前記機体のピッチ軸及びロール軸回りの回転角速度
ωθ及びωφを検出して前記第1姿勢角計算部へ入力す
るものであり、前記ジャイロ・加速度計パッケージ内の
前記加速度計は、前記機体の静止状態において重力加速
度Gのピッチ角及びロール角方向成分を検出して、それ
ぞれの検出値a1及びb1を前記第2姿勢角計算部へ入力
するものであり、前記補正用加速度計は、前記シャーシ
に直接取付けられ、前記機体の静止状態において重力加
速度Gのピッチ角及びロール角方向成分を検出して、そ
れぞれの検出値a2及びb2を前記第3姿勢角計算部へ入
力するものであり、前記第2姿勢角計算部は、前記機体
の静止状態における当該機体のピッチ角θ1=sin-1(a
1/G)及びロール角φ1=sin-1(b1/G)を計算し
て、前記第1姿勢角計算部及び補正値計算部へ入力する
ものであり、前記第3姿勢角計算部は、前記機体の静止
状態における当該機体のピッチ角θ2=sin-1(a2
G)及びロール角φ2=sin-1(b2/G)を計算して、
前記補正値計算部へ入力するものであり、前記第1姿勢
角計算部は、移動中の前記機体のピッチ角θ=∫ωθd
t+θ1及び、ロール角φ=∫ωφdt+φ1を計算して
前記姿勢角補正部へ入力するものであり、前記補正値計
算部は姿勢角の誤差分Δθ=θ1−θ2及びΔφ=φ1
φ2を計算して前記姿勢角補正部へ入力するものであ
り、前記姿勢角補正部は、前記誤差分を補正したピッチ
角θ−Δθ及びロール角φ−Δφを計算して出力する構
成となっている。
In order to achieve the above object, an inertial navigation device according to the present invention comprises a gyro / accelerometer package, a correction accelerometer, and an arithmetic unit, wherein the arithmetic unit comprises: The gyro / accelerometer package includes first, second and third attitude angle calculators, a correction value calculator, and an attitude angle corrector, and accommodates the gyro and the accelerometer, and is fixed to the body. The gyro detects rotation angular velocities ωθ and ωφ around the pitch axis and the roll axis of the airframe and inputs the gyro to the first attitude angle calculation unit. , and the said accelerometer of said gyro accelerometer package detects the pitch angle and roll angle direction component of the gravitational acceleration G in the stationary state of the machine body, each of the detected values a 1 and b 1 The correction attitude accelerometer is directly attached to the chassis, and detects a pitch angle and a roll angle direction component of the gravitational acceleration G in a stationary state of the body, The detected values a 2 and b 2 are input to the third attitude angle calculation unit, and the second attitude angle calculation unit calculates the pitch angle θ 1 = sin −1 of the aircraft in a stationary state of the aircraft. (A
1 / G) and the roll angle φ 1 = sin −1 (b 1 / G), which are input to the first attitude angle calculation section and the correction value calculation section, and the third attitude angle calculation section Is the pitch angle θ 2 = sin −1 (a 2 /
G) and the roll angle φ 2 = sin −1 (b 2 / G),
The first attitude angle calculation unit inputs the correction value calculation unit to the correction value calculation unit.
t + θ 1 and roll angle φ = ∫ωφdt + φ 1 are calculated and input to the attitude angle correction unit. The correction value calculation unit calculates the error Δθ = θ 1 −θ 2 and Δφ = φ 1 of the attitude angle. −
are those to calculate the phi 2 to enter into the attitude angle correcting unit, the posture angle correction unit includes a structure which calculates and outputs the pitch angle theta-[Delta] [theta] and the roll angle phi-[Delta] [phi has been corrected the error component Has become.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係る慣性航法装置においては、ジャイ
ロ・加速度計パッケージ内のジャイロは、当該慣性航法
装置のシャーシが固定された機体のピッチ軸及びロール
軸回りの回転角速度ωθ及びωφを検出して第1姿勢角
計算部へ入力する。前記ジャイロ・加速度計パッケージ
内の加速度計は、前記機体が出発前の静止状態におい
て、重力加速度Gのピッチ角及びロール角方向成分を検
出して、それぞれの検出値a1及びb1を第2姿勢角計算
部へ入力する。前記シャーシに直接取り付けられた補正
用加速度計は、前記機体が出発前の静止状態において、
重力加速度Gのピッチ角及びロール角方向成分を検出
し、それぞれの検出値a2及びb2を第3姿勢角計算部へ
入力する。前記第2姿勢角計算部は、出発前の静止時に
おける前記機体のピッチ角θ1=sin-1(a1/G)及び
ロール角φ1=sin-1(b1/G)を計算して、前記第1
姿勢角計算部及び補正値計算部へ入力する。前記第3姿
勢角計算部は、出発前の静止時における機体のピッチ角
θ2=sin-1(a2/G)及びロール角φ2=sin-1(b2
G)を計算して前記補正値計算部へ入力する。前記第1
姿勢角計算部は、移動中の前記機体のピッチ角θ=∫ω
θdt+θ1及び、ロール角φ=∫ωφdt+φ1を計算
して前記姿勢角補正部へ入力する。そして、前記補正値
計算部は姿勢角の誤差分Δθ=θ1−θ2及びΔφ=φ1
−φ2を計算して前記姿勢角補正部へ入力し、該姿勢角
補正部は、前記誤差分を補正したピッチ角θ−Δθ及び
ロール角φ−Δφを計算して外部に出力する。このよう
にすることで、ジャイロ・加速度計パッケージと慣性航
法装置のシャーシとの間に介在されるクッションの経時
的変形の影響による検出誤差を補正して、高精度化を図
ることができる。
In the inertial navigation device according to the present invention, the gyro in the gyro / accelerometer package detects the rotational angular velocities ωθ and ωφ around the pitch axis and the roll axis of the body to which the chassis of the inertial navigation device is fixed. To the first attitude angle calculator. The accelerometer in the gyro / accelerometer package detects the pitch angle and roll angle direction components of the gravitational acceleration G in a stationary state before the aircraft departs, and calculates the respective detected values a 1 and b 1 as a second. Input to attitude angle calculator. The accelerometer for correction directly attached to the chassis, when the aircraft is stationary before departure,
The pitch angle and roll angle direction components of the gravitational acceleration G are detected, and the detected values a 2 and b 2 are input to the third attitude angle calculation unit. The second attitude angle calculation unit calculates a pitch angle θ 1 = sin −1 (a 1 / G) and a roll angle φ 1 = sin −1 (b 1 / G) of the aircraft at rest before departure. And the first
Input to the attitude angle calculator and the correction value calculator. The third attitude angle calculation unit calculates the pitch angle θ 2 = sin −1 (a 2 / G) and the roll angle φ 2 = sin −1 (b 2 /
G) is calculated and input to the correction value calculator. The first
The attitude angle calculation unit calculates a pitch angle θ = 機 ω of the moving aircraft.
θdt + θ 1 and inputs to calculate the roll angle φ = ∫ωφdt + φ 1 to the posture angle correction unit. Then, the correction value calculation unit calculates the error Δθ = θ 1 −θ 2 and Δφ = φ 1
The -.phi 2 calculated input to the attitude angle correcting unit, the attitude angle correction unit outputs to the external computing a pitch angle theta-[Delta] [theta] and the roll angle phi-[Delta] [phi has been corrected the error component. By doing so, it is possible to correct the detection error due to the influence of the temporal deformation of the cushion interposed between the gyro / accelerometer package and the chassis of the inertial navigation device, thereby achieving higher accuracy.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明に係る慣性航法装置の実施例を
図1乃至図3を参照して説明する。これらの図1乃至図
3において、図4乃至図6と対応する部分に同じ符号を
付し、重複説明を省略する。本発明では補正用加速度計
11が従来の図4の構成に追加され、シャーシ6の底板
6a上にじかに取付けられる。また第3姿勢角計算部1
2,補正値計算部13、姿勢角補正部14及びフィルタ
15が追加される。そして、前記の第1、第2、第3姿
勢角計算部8,9,12と補正値計算部13と姿勢角補
正部14とフィルタ部15とにより演算部10が構成さ
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an inertial navigation system according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIGS. 4 to 6, and the overlapping description will be omitted. In the present invention, a correction accelerometer 11 is added to the conventional configuration of FIG. 4 and is directly mounted on the bottom plate 6 a of the chassis 6. Third attitude angle calculation unit 1
2. A correction value calculation unit 13, an attitude angle correction unit 14, and a filter 15 are added. The first, second, and third posture angle calculation units 8, 9, 12, the correction value calculation unit 13, the posture angle correction unit 14, and the filter unit 15 constitute the calculation unit 10.

【0011】前記補正用加速度計11では、図3に示す
ように、従来例で述べた加速度計2と同様に、重力加速
度Gのピッチ角θ2方向の成分a2及びロール角φ2方向
の成分b2が検出され、第3姿勢角計算部12に入力さ
れる。補正用加速度計11の取付けにゴムクッションを
用いていないので、これらの重力加速度Gの成分a2
2には加速度計2の検出出力a1,b1のようにゴムク
ッションに起因する誤差は含まれていない。同計算部1
2では、従来例で述べた第2姿勢角計算部9と同様に、
次式で示す出発前の静止時の機体の姿勢角(初期姿勢
角)θ2,φ2が検出され、補正値計算部13に入力され
る。 θ2=sin-1(a2/G) (5) φ2=sin-1(b2/G) (6)
In the correction accelerometer 11, as shown in FIG. 3, similarly to the accelerometer 2 described in the conventional example, a component a 2 of the gravitational acceleration G in the direction of the pitch angle θ 2 and a component of the gravitational acceleration G in the direction of the roll angle φ 2 are used. The component b 2 is detected and input to the third posture angle calculator 12. Since a rubber cushion is not used for mounting the correction accelerometer 11, the components a 2 ,
error due to the rubber cushion as acceleration in b 2 meter 2 detects output a 1, b 1 is not included. Calculation unit 1
In the second example, similarly to the second attitude angle calculation unit 9 described in the conventional example,
The attitude angles (initial attitude angles) θ 2 and φ 2 of the aircraft at rest before departure shown by the following equations are detected and input to the correction value calculation unit 13. θ 2 = sin -1 (a 2 / G) (5) φ 2 = sin -1 (b 2 / G) (6)

【0012】一方、第2姿勢角計算部9から、ゴムクッ
ション4に起因する誤差を含む初期姿勢角θ1,φ1が第
1姿勢角計算部8及び補正値計算部13へ入力される。
補正値計算部13では、初期姿勢角θ1,φ1より初期姿
勢角θ2,φ2がそれぞれ減算され、θ1,φ1に含まれる
誤差分(補正分) Δθ=θ1−θ2 (7) Δφ=φ1−φ2 (8) が計算され、フィルタ部15を介して姿勢角補正部14
へ入力される(但し、フィルタ部15は省略する場合も
ある。)。姿勢角補正部14では、第1姿勢角計算部8
より入力される姿勢角θ,φ(図4の従来例と同じも
の)より誤差分Δθ,Δφが減算され、ゴムクッション
4に起因する誤差分を含まない姿勢角 θ′=θ−Δθ=∫ωθdt+θ1−Δθ=∫ωθdt+θ2 (9) φ′=φ−Δφ=∫ωφdt+φ1−Δφ=∫ωφdt+φ2 (10) がそれぞれ計算され、外部に出力される。
On the other hand, initial posture angles θ 1 and φ 1 including errors caused by the rubber cushion 4 are input from the second posture angle calculation unit 9 to the first posture angle calculation unit 8 and the correction value calculation unit 13.
In the correction value calculation unit 13, the initial attitude angle theta 1, phi 1 from the initial attitude angle theta 2, phi 2 is subtracted respectively, theta 1, the error component contained in phi 1 (correction amount) Δθ = θ 12 (7) Δφ = φ 1 −φ 2 (8) is calculated, and the posture angle correction unit 14
(However, the filter unit 15 may be omitted.) In the attitude angle correction unit 14, the first attitude angle calculation unit 8
The errors Δθ and Δφ are subtracted from the input posture angles θ and φ (the same as the conventional example in FIG. 4), and the posture angle θ ′ = θ−Δθ = ∫ not including the error due to the rubber cushion 4. ωθdt + θ 1 −Δθ = ∫ωθdt + θ 2 (9) φ ′ = φ−Δφ = ∫ωφdt + φ 1 −Δφ = ∫ωφdt + φ 2 (10) is calculated and output to the outside.

【0013】補正用加速度計11の検出値a2,b2
は、風、航空機、車両等のエンジンの回転、人の乗降に
よる機体7の振れにより雑音成分が含まれるために、初
期姿勢角θ2,φ2、従って補正分Δθ,Δφに雑音成分
が重畳する。フィルタ部15はこの雑音成分を除くため
のものである。
Since the detection values a 2 and b 2 of the correction accelerometer 11 include noise components due to the wind, the rotation of the engine of an aircraft, a vehicle or the like, and the vibration of the body 7 caused by the getting on and off of a person, the initial attitude angle Noise components are superimposed on θ 2 , φ 2 , and therefore on the correction amounts Δθ, Δφ. The filter section 15 is for removing this noise component.

【0014】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. Would.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の慣性航法
装置によれば、ジャイロ・加速度計パッケージをシャー
シに取付けるのに用いるクッションの経時変化に起因す
る初期姿勢角の誤差分Δθ,Δφが検出され、それらの
誤差分を補正したより正確な姿勢角θ′,φ′を計測で
きる。従って、従来測定精度0.05°が限度であった
が、本発明によれば0.02°を達成できる。
As described above, according to the inertial navigation system of the present invention, the errors Δθ and Δφ of the initial attitude angle caused by the aging of the cushion used to mount the gyro / accelerometer package on the chassis are reduced. The detected attitude angles θ ′ and φ ′ can be measured more accurately by correcting the detected errors. Therefore, the conventional measurement accuracy of 0.05 ° was the limit, but according to the present invention, 0.02 ° can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の慣性航法装置の実施例を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an inertial navigation device according to the present invention.

【図2】実施例の要部構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main structure of the embodiment.

【図3】実施例で用いる補正用加速度計で検出する重力
加速度Gの姿勢角方向の成分を説明するための断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a component in a posture angle direction of a gravitational acceleration G detected by a correction accelerometer used in the embodiment.

【図4】従来の姿勢角検出用の慣性航法装置のブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional inertial navigation device for detecting an attitude angle.

【図5】図4の従来の慣性航法装置の要部構造を示す断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main structure of the conventional inertial navigation device of FIG.

【図6】図4の従来の慣性航法装置で用いた加速度計で
検出する重力加速度Gの姿勢角方向の成分を説明するた
めの断面図である。
6 is a cross-sectional view for explaining a component in a posture angle direction of a gravitational acceleration G detected by an accelerometer used in the conventional inertial navigation device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ジャイロ 2 加速度計 3 ジャイロ・加速度計パッケージ 5 INS 8 第1姿勢角計算部 9 第2姿勢角計算部 10 演算部 11 補正用加速度計 12 第3姿勢角計算部 13 補正値計算部 14 姿勢角補正部 15 フィルタ部 Reference Signs List 1 gyro 2 accelerometer 3 gyro / accelerometer package 5 INS 8 first attitude angle calculator 9 second attitude angle calculator 10 calculator 11 correction accelerometer 12 third attitude angle calculator 13 correction value calculator 14 attitude angle Correction unit 15 Filter unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 21/00 G01C 21/16──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01C 21/00 G01C 21/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ジャイロ・加速度計パッケージと補正用
加速度計と演算部とより成る慣性航法装置であって、 前記演算部は、第1、第2及び第3姿勢角計算部と、補
正値計算部と、姿勢角補正部とを有し、 前記ジャイロ・加速度計パッケージは、ジャイロ及び加
速度計を収容して、機体に固定されたシャーシにクッシ
ョンを介してほぼ平行に取付けられるものであり、 前記ジャイロは、前記機体のピッチ軸及びロール軸回り
の回転角速度ωθ及びωφを検出して前記第1姿勢角計
算部へ入力するものであり、 前記ジャイロ・加速度計パッケージ内の前記加速度計
は、前記機体の静止状態において重力加速度Gのピッチ
角及びロール角方向成分を検出して、それぞれの検出値
1及びb1を前記第2姿勢角計算部へ入力するものであ
り、 前記補正用加速度計は、前記シャーシに直接取付けら
れ、前記機体の静止状態において重力加速度Gのピッチ
角及びロール角方向成分を検出して、それぞれの検出値
2及びb2を前記第3姿勢角計算部へ入力するものであ
り、 前記第2姿勢角計算部は、前記機体の静止状態における
当該機体のピッチ角θ1=sin-1(a1/G)及びロール
角φ1=sin-1(b1/G)を計算して、前記第1姿勢角
計算部及び補正値計算部へ入力するものであり、 前記第3姿勢角計算部は、前記機体の静止状態における
当該機体のピッチ角θ2=sin-1(a2/G)及びロール
角φ2=sin-1(b2/G)を計算して、前記補正値計算
部へ入力するものであり、 前記第1姿勢角計算部は、移動中の前記機体のピッチ角
θ=∫ωθdt+θ1及び、ロール角φ=∫ωφdt+
φ1を計算して前記姿勢角補正部へ入力するものであ
り、 前記補正値計算部は姿勢角の誤差分Δθ=θ1−θ2及び
Δφ=φ1−φ2を計算して前記姿勢角補正部へ入力する
ものであり、 前記姿勢角補正部は、前記誤差分を補正したピッチ角θ
−Δθ及びロール角φ−Δφを計算して出力するもので
あることを特徴とする慣性航法装置。
1. An inertial navigation device comprising a gyro / accelerometer package, a correction accelerometer, and a calculation unit, wherein the calculation unit includes first, second, and third attitude angle calculation units, and a correction value calculation unit. A gyro / accelerometer package, which accommodates the gyro and the accelerometer, and is attached to a chassis fixed to the body substantially in parallel via a cushion, The gyro detects the rotational angular velocities ωθ and ωφ around the pitch axis and the roll axis of the aircraft and inputs the detected angular velocity to the first attitude angle calculation unit.The accelerometer in the gyro / accelerometer package includes: to detect the pitch angle and roll angle direction component of the gravitational acceleration G in the stationary state of the body, which each detected value a 1 and b 1 input to the second posture angle calculating portion, the correction Accelerometer, attached directly to the chassis, the pitch angle of the gravitational acceleration G in the stationary state of the machine body and to detect the roll angle direction component, each of the detected values a 2 and b 2 the third posture angle calculator The second attitude angle calculation unit calculates a pitch angle θ 1 = sin −1 (a 1 / G) and a roll angle φ 1 = sin −1 (b) of the aircraft in a stationary state of the aircraft. 1 / G) and inputs it to the first attitude angle calculation section and the correction value calculation section. The third attitude angle calculation section calculates a pitch angle θ 2 of the aircraft in a stationary state of the aircraft. = Sin -1 (a 2 / G) and the roll angle φ 2 = sin -1 (b 2 / G) are input to the correction value calculation unit, and the first attitude angle calculation unit is , The pitch angle θ of the aircraft being moved = 移動 ωθdt + θ 1 and the roll angle φ = ∫ωφdt +
The correction value calculation unit calculates φ 1 and inputs the error to the attitude angle correction unit. The correction value calculation unit calculates Δθ = θ 1 −θ 2 and Δφ = φ 1 −φ 2 for the error of the attitude angle. The attitude angle correction unit is configured to input the angle to the angle correction unit.
An inertial navigation device for calculating and outputting −Δθ and roll angle φ−Δφ.
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US6085149A (en) * 1999-08-27 2000-07-04 Honeywell Inc. Integrated inertial/VMS navigation solution
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CN105136422B (en) * 2015-09-10 2017-10-13 中国航天空气动力技术研究院 The method that dummy vehicle sideslip angular flexibility is corrected in wind tunnel test
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