JP3368917B2 - 移動体の慣性検出手段の較正方法 - Google Patents
移動体の慣性検出手段の較正方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航法座標、具体的には
ノーススレーブ局地水平座標系（Ｘ：北、Ｙ：東、Ｚ：
鉛直方向下側）を基準の航法座標系とした系内を移動す
る移動体に搭載された慣性検出手段（通常はジャイロス
コープや加速度計を具備した慣性航法装置からなり、慣
性航法に必要な位置、速度、加速度、角度、角速度、角
加速度等の物理量を検出する検出手段である）のジャイ
ロドリフトバイアスの較正を短時間で遂行可能にするた
めの較正方法に関する。特に、ミサイルのような飛翔体
から成る移動物体が船舶、航空機、車両等の母体（これ
も航法座標系内を移動するので移動母体と言い、独自の
慣性検出手段を有する。）から飛翔する場合における当
該移動体に搭載された慣性検出手段（座標軸はｘ軸、ｙ
軸、ｚ軸の３軸系）のジャイロドリフトバイアスを抽出
し、移動体側の慣性検出手段を短時間内に補正可能にす
る較正方法に関するのもである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、例えば、ミサイル発射艦等の
移動母体から発射される移動体であるミサイルは、目標
位置への正確な軌道を飛翔して到着性能を向上するに当
たり、慣性検出手段の初期ジャイロドリフトバイアスを
低減すべく、当該慣性検出手段の各要素の作動性能を高
精度化することに集中的に努力が払われていた。すなわ
ち、移動体の慣性検出手段に内蔵されたジャイロに精密
度の高いものを選定使用するか、或いはジャイロのドリ
フトレートのバイアス量を較正する方法が一般的にとら
れていた。 【０００３】このジャイロのドリフトレートのバイアス
を較正する方法としては、その航法用の慣性検出手段が
有するジャイロの入力軸方向を同慣性検出手段の内部で
１８０°反転できるプラットホーム構造にする方法か、
或いは、移動母体が有する慣性検出手段を基準の慣性検
出手段にして両慣性検出手段の位置及び又は速度の差を
観測データとするカルマンフィルタを使用してジャイロ
ドリフトバイアスを推定する方法がとられていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】然しながら、前者の方
法では、嵩高でかつ、構造が複雑化し、故に重量が大き
くなり、従って、移動体がミサイル等のような場合に
は、それに搭載される小型の慣性検出手段に、これを採
用することは実質的に困難であった。また、後者の場合
には、一般的には、観測データから推定を行なうまでに
数分から数十分を要し、故に、緊急性を要する移動体、
例えば、戦略的に使用されるミサイル等には間に合わな
いと言う不利、つまり、短時間でジャイロドリフトバイ
アスを較正できないと言う問題点があった。 【０００５】依って、本発明の主たる目的は、短時間で
移動体の慣性検出手段のジャイロドリフトバイアスの較
正を達成して従来の問題点を一掃することにある。本発
明の他の目的は、比較的小型、軽量な慣性検出手段に対
しても特別な付加手段を設けることなく、短時間で較正
可能なジャイロドリフトバイアスの較正方法を提供する
ことにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の発明目
的の達成に当たり、移動体の慣性検出手段と、その移動
体が搭載される移動母体の基準となる慣性検出手段との
間の物理的相対角度を計測することにより、移動体側の
慣性検出手段の座標系を基準慣性検出手段の座標系に対
する物理的相対角度を既知量として設定、記憶し、か
つ、両慣性検出手段が夫々具備するジャイロスコープに
より、移動母体に適宜に入力、付与した角速度を夫々個
別に測定し、得られた計測結果の両角速度を比較するこ
とにより、差を求め、その差が移動体の慣性検出手段の
ジャイロドリフトバイアスとなることから、その差値分
だけ推定、修正することにより、較正を達成するように
するものである。なお、上述した移動体の慣性検出手段
と、その移動体が搭載される移動母体の基準となる慣性
検出手段との間の物理的相対角度を計測する計測手段と
しては、本願出願人が既に出願した特願平２ー２７３１
９９号に係る相対角度検出手段を有効に適用することが
できる。 【０００７】即ち、本発明は、慣性航法データ検出用の
第１の慣性検出手段を備えた移動母体に搭載され、その
移動母体から分離、移動する移動体が有する慣性航法デ
ータ検出用の第２の慣性検出手段のジャイロドリフトバ
イアスを較正する方法において、前記第１の慣性検出手
段に対する前記第２の慣性検出手段の相対的な位置関係
を物理的検出手段によって検出することにより、該第１
の慣性検出手段の３軸座標系に対する前記第２の慣性検
出手段の３軸座標系の前記移動母体上における相対的位
置関係を求めて座標変換パラメータとして記憶し、前記
第１の慣性検出手段が有するジャイロと前記第２の慣性
検出手段が有するジャイロとによって前記移動体が移動
母上から分離、移動前に角速度を夫々、検出し、該第１
の慣性検出手段のジャイロが検出した角速度を前記々憶
した座標変換パラメータに従って前記第２の慣性検出手
段による基準検出角速度として変換し、該基準検出角速
度を前記第２の慣性検出手段が有するジャイロによって
実際に検出した角速度と比較して角速度差分を求め、該
差分を前記第２の慣性検出手段のジャイロドリフトバイ
アス値として該第２の慣性検出手段を較正するようにす
ることを特徴とする移動体の慣性検出手段の較正方法を
提供するものである。 【０００８】以下、本発明を、ミサイル発射艦から成る
移動母体から発射されるミサイルから成る移動体に適用
し、後者の移動体の慣性検出手段のジャイロドリフトバ
イアスの初期較正を遂行する実施例に基づいて更に詳細
に説明する。 【０００９】 【実施例】図１は本発明に係る較正方法が適用されるミ
サイル艦とミサイル及び両者が有する夫々の慣性検出手
段を示した略示正面図であり、図２、図３は座標系を示
す図である。さて、図１〜図３において、ミサイル発射
艦１０は、艦内にマスター慣性検出手段を形成するSINS
１２を有し、ノーススレーブ局地水平座標系（Ｘ；北方
向、Ｙ；東方向、Ｚ；局地鉛直方向）を基準航法座標系
として同航法座標内をSINS１２で航法データを検出しな
がら航行するものとする。上記SINS１２は、そのｘ，
ｙ，ｚ軸を直交３座標軸として有し、ミサイル発射艦１
０の所定位置に搭載されており、上記のノーススレーブ
局地水平座標系に対してｘ，ｙ，ｚ軸の座標系は常時、
周知の適宜手段、例えばＧＰＳにより一致させられてい
るものとする。また、ミサイル発射艦１０の上記のSINS
１２から離れた所定位置に取付け、保持されているミサ
イル発射塔１４には移動体としてのミサイル１６がミサ
イル発射艦１０から分離移動、つまり、目的地点へ向け
て飛翔可能に搭載され、同ミサイル１６にはMINS１８が
格納、搭載されているものとする。 【００１０】このMINS１８もｘｍ，ｙｍ，ｚｍの直交３
座標軸を有し、ミサイル発射塔１４に搭載、固定されて
いるときは、MINS１８の上記直交座標軸とSINS１２の直
交座標軸との艦上における相対的位置差のデータは、予
めSINS１２とMINS１８との間に相対的角度測定装置を用
いて測定され、MINS１８の座標系とSINS１２の座標系と
の間の変換パラメータが求められて、後述する制御装置
の記憶手段に記憶されるように構成されている。 【００１１】更に、図１に略示するように、ミサイル発
射艦１０は周知のコンピータ装置を用いて構成される制
御装置２４を搭載し、この制御装置２４は、SINS１２、
ミサイル１８と通信可能に構成されている。特に、ミサ
イル１８は個々のミサイル１６に搭載された慣性検出手
段であるが、ミサイル発射塔１４を介して信号通信が可
能に設けられている。従って、上述した相対角度測定装
置の測定に係る変換パラメータは、この制御装置２４の
記憶手段に記憶される。 【００１２】ここで、図２、図３を参照すると、本発明
に係る種々の座標系が略示されている。即ち、ノースス
レーブ局地水平座標系（Ｘ；北方向、Ｙ；東方向、Ｚ；
局地鉛直方向）を基準航法座標系とすると、SINS１２の
３軸直交座標系は、本発明では、基準座標系（ｘ０，ｙ
０，ｚ０）として用いられ、常時、設定により、上記基
準航法座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に一致している。他方、
（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）は、SINS１２で測定したミサイル
艦１０の基準３軸の回りの角度（ピッチ角、ロール角、
方位角）であり、常時、SINS１２の基準３軸座標系（ｘ
０，ｙ０，ｚ０）に対して正確な測定値が得られている
ものとする。 【００１３】又、図３に図示した（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚ
ｍ０）の座標系は、MINS１８で測定し、取敢えず、設定
したMINS１８自体の３軸の航法座標系を示し、真の航法
座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対しては誤差（Δφ，Δθ，Δ
Ψ）が含まれているものとする。同図の（ｘｍｓ，ｙｍ
ｓ，ｚｍｓ）は、MINS１８で測定したミサイル発射艦１
０のピッチ、ロール、方位の３軸回りの角度で、真の値
に対してMINS１８の航法座標系が有した上記の誤差（Δ
φ，Δθ，ΔΨ）分だけ誤差が含まれている。 【００１４】さて、上述した相対的角度測定装置として
は、例えば、本願出願人に係る特願平２−２７３１９９
号に開示された平行光束放射手段と光束を受光して受光
量に応じた信号出力を出力する光電検出手段と同光電検
出手段の出力を解析して平行光束放射手段の取付け部と
光電検出手段の取付け部との間の相対的な角度変動を検
出する相対角度検出手段が有効に適用可能である。この
相対角度検出手段を用いるときには、図１に示すよう
に、MINS１８に平行光束放射手段２０を取付け、他方、
MINS１８に光電検出手段２２を取付け、両者間に適宜の
光管路を着脱自在、または蛇腹方式等にして設けておけ
ばよい。ここで、この相対角度測定装置による測定の基
準は、説明の簡略化のため、ピッチ、ロール、方位の座
標軸と完全に一致させられているものとする。 【００１５】具体的にはSINS１２の相対角度検出装置に
おける平行光放射手段の放射軸は、SINS１２の３軸座標
系（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）と一致させられており、この値
に対し、MINS１８のケーシング部に、その座標系（ｘｍ
ｃ，ｙｍｃ，ｚｍす）と合致させて取付けられた光電検
出手段２２を測定し、その座標系（ｘｍｓ，ｙｍｓ，ｚ
ｍｓ）のSINS１２の３軸座標系（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）に
対する相対角度を検出する。このとき、MINS１８の上記
のケーシング部の座標系（ｘｍｓ，ｙｍｓ，ｚｍｓ）と
MINS１８自体の座標系（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚｍ０）との
相対角は予めMINS１８で測定して既知になっており、従
って、上述した変換パラメータを制御装置２４で演算
し、記憶するものである。この演算、記憶処理は常時、
繰り返し行なっても良く、必要時に行なっても良い。上
述の処理過程から、SINS１２に対するMINS１８の座標系
（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚｍ０）の相対的な位置関係の設定
が完了する 【００１６】次に、本発明によれば、SINS１２とMINS１
８により、そのミサイル発射艦１０の現時点の状態にお
ける角速度が計測される。この計測は、単に、SINS１２
とミサイル１８との両者が有する各３軸のジャイロ（合
計６個のジャイロ）による角速度出力を抽出すれば良い
のである。 【００１７】これらの角速度は、本来、ノーススレーブ
局地水平座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、従って、SINS１２の３
軸直交基準座標系（ｘ０，ｙ０，ｚ０）上では完全に同
じ角速度を意味するはずであるから、SINS１２及びMINS
１８の測定した角速度を同一座標系における値として変
換し、比較すれば、結局、MINS１８が具備する３軸のジ
ャイロ（３個）の各ジャイロドリフトバイアスが検出可
能となる。つまり、制御装置２４に記憶された前述の座
標変換パラメータを呼び出し、このパラメータを用いて
MINS１８の各ジャイロが検出した角速度データを、SINS
１２が具備するジャイロの測定角速度と基準座標系（ｘ
ｓ，ｙｓ，ｚｓ）で比較するのである。 【００１８】こうして得られた比較結果に基づく３軸の
各軸における角速度誤差値は、MINS１８のジャイロが有
するジャイロドリフトバイアスそのものであるから、こ
の差値により、MINS１８の３軸の各ジャイロのバイアス
エラーを修正するのである。なお、このエラー検出処理
過程は、繰り返し遂行する場合には、常に、前回の修正
したバイアスを更に修正することになる。図４は上述し
た処理過程を遂行するためのデータ経路を示したブロッ
ク図であり、図５は、制御装置２４が介入して遂行され
る処理過程のフローチャートである。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、移動母体から分離移動
する移動体が有する航法用の慣性検出手段に具備された
３軸のジャイロのジャイロドリフトバイアスの較正を、
単に、外部手段としては移動母体の慣性検出手段の座標
系と移動体の慣性検出手段の座標系との間の移動母体上
における分離、移動前における相対的な角度関係を測定
する周知の相対角度検出手段を用い、その他の手段は要
することなく、両慣性検出手段自身が有したジャイロの
角速度測定データを用いるだけで、遂行することができ
るので、規模の増大がなく、しかも、移動母体が航法の
制御上から有する制御装置を用い、極めて短時間で処理
して較正を達成できるのである。 【００２０】この結果、移動体の目標移動点への到着精
度の一層の向上が得られると共に、従来の手段では達成
し得なかった比較的嵩の大きい低コスト型のジャイロに
対しても適用可能であるから、移動体自体、例えば、ミ
サイルの低コスト化も可能となる効果が得られる。
ノーススレーブ局地水平座標系（Ｘ：北、Ｙ：東、Ｚ：
鉛直方向下側）を基準の航法座標系とした系内を移動す
る移動体に搭載された慣性検出手段（通常はジャイロス
コープや加速度計を具備した慣性航法装置からなり、慣
性航法に必要な位置、速度、加速度、角度、角速度、角
加速度等の物理量を検出する検出手段である）のジャイ
ロドリフトバイアスの較正を短時間で遂行可能にするた
めの較正方法に関する。特に、ミサイルのような飛翔体
から成る移動物体が船舶、航空機、車両等の母体（これ
も航法座標系内を移動するので移動母体と言い、独自の
慣性検出手段を有する。）から飛翔する場合における当
該移動体に搭載された慣性検出手段（座標軸はｘ軸、ｙ
軸、ｚ軸の３軸系）のジャイロドリフトバイアスを抽出
し、移動体側の慣性検出手段を短時間内に補正可能にす
る較正方法に関するのもである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、例えば、ミサイル発射艦等の
移動母体から発射される移動体であるミサイルは、目標
位置への正確な軌道を飛翔して到着性能を向上するに当
たり、慣性検出手段の初期ジャイロドリフトバイアスを
低減すべく、当該慣性検出手段の各要素の作動性能を高
精度化することに集中的に努力が払われていた。すなわ
ち、移動体の慣性検出手段に内蔵されたジャイロに精密
度の高いものを選定使用するか、或いはジャイロのドリ
フトレートのバイアス量を較正する方法が一般的にとら
れていた。 【０００３】このジャイロのドリフトレートのバイアス
を較正する方法としては、その航法用の慣性検出手段が
有するジャイロの入力軸方向を同慣性検出手段の内部で
１８０°反転できるプラットホーム構造にする方法か、
或いは、移動母体が有する慣性検出手段を基準の慣性検
出手段にして両慣性検出手段の位置及び又は速度の差を
観測データとするカルマンフィルタを使用してジャイロ
ドリフトバイアスを推定する方法がとられていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】然しながら、前者の方
法では、嵩高でかつ、構造が複雑化し、故に重量が大き
くなり、従って、移動体がミサイル等のような場合に
は、それに搭載される小型の慣性検出手段に、これを採
用することは実質的に困難であった。また、後者の場合
には、一般的には、観測データから推定を行なうまでに
数分から数十分を要し、故に、緊急性を要する移動体、
例えば、戦略的に使用されるミサイル等には間に合わな
いと言う不利、つまり、短時間でジャイロドリフトバイ
アスを較正できないと言う問題点があった。 【０００５】依って、本発明の主たる目的は、短時間で
移動体の慣性検出手段のジャイロドリフトバイアスの較
正を達成して従来の問題点を一掃することにある。本発
明の他の目的は、比較的小型、軽量な慣性検出手段に対
しても特別な付加手段を設けることなく、短時間で較正
可能なジャイロドリフトバイアスの較正方法を提供する
ことにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の発明目
的の達成に当たり、移動体の慣性検出手段と、その移動
体が搭載される移動母体の基準となる慣性検出手段との
間の物理的相対角度を計測することにより、移動体側の
慣性検出手段の座標系を基準慣性検出手段の座標系に対
する物理的相対角度を既知量として設定、記憶し、か
つ、両慣性検出手段が夫々具備するジャイロスコープに
より、移動母体に適宜に入力、付与した角速度を夫々個
別に測定し、得られた計測結果の両角速度を比較するこ
とにより、差を求め、その差が移動体の慣性検出手段の
ジャイロドリフトバイアスとなることから、その差値分
だけ推定、修正することにより、較正を達成するように
するものである。なお、上述した移動体の慣性検出手段
と、その移動体が搭載される移動母体の基準となる慣性
検出手段との間の物理的相対角度を計測する計測手段と
しては、本願出願人が既に出願した特願平２ー２７３１
９９号に係る相対角度検出手段を有効に適用することが
できる。 【０００７】即ち、本発明は、慣性航法データ検出用の
第１の慣性検出手段を備えた移動母体に搭載され、その
移動母体から分離、移動する移動体が有する慣性航法デ
ータ検出用の第２の慣性検出手段のジャイロドリフトバ
イアスを較正する方法において、前記第１の慣性検出手
段に対する前記第２の慣性検出手段の相対的な位置関係
を物理的検出手段によって検出することにより、該第１
の慣性検出手段の３軸座標系に対する前記第２の慣性検
出手段の３軸座標系の前記移動母体上における相対的位
置関係を求めて座標変換パラメータとして記憶し、前記
第１の慣性検出手段が有するジャイロと前記第２の慣性
検出手段が有するジャイロとによって前記移動体が移動
母上から分離、移動前に角速度を夫々、検出し、該第１
の慣性検出手段のジャイロが検出した角速度を前記々憶
した座標変換パラメータに従って前記第２の慣性検出手
段による基準検出角速度として変換し、該基準検出角速
度を前記第２の慣性検出手段が有するジャイロによって
実際に検出した角速度と比較して角速度差分を求め、該
差分を前記第２の慣性検出手段のジャイロドリフトバイ
アス値として該第２の慣性検出手段を較正するようにす
ることを特徴とする移動体の慣性検出手段の較正方法を
提供するものである。 【０００８】以下、本発明を、ミサイル発射艦から成る
移動母体から発射されるミサイルから成る移動体に適用
し、後者の移動体の慣性検出手段のジャイロドリフトバ
イアスの初期較正を遂行する実施例に基づいて更に詳細
に説明する。 【０００９】 【実施例】図１は本発明に係る較正方法が適用されるミ
サイル艦とミサイル及び両者が有する夫々の慣性検出手
段を示した略示正面図であり、図２、図３は座標系を示
す図である。さて、図１〜図３において、ミサイル発射
艦１０は、艦内にマスター慣性検出手段を形成するSINS
１２を有し、ノーススレーブ局地水平座標系（Ｘ；北方
向、Ｙ；東方向、Ｚ；局地鉛直方向）を基準航法座標系
として同航法座標内をSINS１２で航法データを検出しな
がら航行するものとする。上記SINS１２は、そのｘ，
ｙ，ｚ軸を直交３座標軸として有し、ミサイル発射艦１
０の所定位置に搭載されており、上記のノーススレーブ
局地水平座標系に対してｘ，ｙ，ｚ軸の座標系は常時、
周知の適宜手段、例えばＧＰＳにより一致させられてい
るものとする。また、ミサイル発射艦１０の上記のSINS
１２から離れた所定位置に取付け、保持されているミサ
イル発射塔１４には移動体としてのミサイル１６がミサ
イル発射艦１０から分離移動、つまり、目的地点へ向け
て飛翔可能に搭載され、同ミサイル１６にはMINS１８が
格納、搭載されているものとする。 【００１０】このMINS１８もｘｍ，ｙｍ，ｚｍの直交３
座標軸を有し、ミサイル発射塔１４に搭載、固定されて
いるときは、MINS１８の上記直交座標軸とSINS１２の直
交座標軸との艦上における相対的位置差のデータは、予
めSINS１２とMINS１８との間に相対的角度測定装置を用
いて測定され、MINS１８の座標系とSINS１２の座標系と
の間の変換パラメータが求められて、後述する制御装置
の記憶手段に記憶されるように構成されている。 【００１１】更に、図１に略示するように、ミサイル発
射艦１０は周知のコンピータ装置を用いて構成される制
御装置２４を搭載し、この制御装置２４は、SINS１２、
ミサイル１８と通信可能に構成されている。特に、ミサ
イル１８は個々のミサイル１６に搭載された慣性検出手
段であるが、ミサイル発射塔１４を介して信号通信が可
能に設けられている。従って、上述した相対角度測定装
置の測定に係る変換パラメータは、この制御装置２４の
記憶手段に記憶される。 【００１２】ここで、図２、図３を参照すると、本発明
に係る種々の座標系が略示されている。即ち、ノースス
レーブ局地水平座標系（Ｘ；北方向、Ｙ；東方向、Ｚ；
局地鉛直方向）を基準航法座標系とすると、SINS１２の
３軸直交座標系は、本発明では、基準座標系（ｘ０，ｙ
０，ｚ０）として用いられ、常時、設定により、上記基
準航法座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に一致している。他方、
（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）は、SINS１２で測定したミサイル
艦１０の基準３軸の回りの角度（ピッチ角、ロール角、
方位角）であり、常時、SINS１２の基準３軸座標系（ｘ
０，ｙ０，ｚ０）に対して正確な測定値が得られている
ものとする。 【００１３】又、図３に図示した（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚ
ｍ０）の座標系は、MINS１８で測定し、取敢えず、設定
したMINS１８自体の３軸の航法座標系を示し、真の航法
座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対しては誤差（Δφ，Δθ，Δ
Ψ）が含まれているものとする。同図の（ｘｍｓ，ｙｍ
ｓ，ｚｍｓ）は、MINS１８で測定したミサイル発射艦１
０のピッチ、ロール、方位の３軸回りの角度で、真の値
に対してMINS１８の航法座標系が有した上記の誤差（Δ
φ，Δθ，ΔΨ）分だけ誤差が含まれている。 【００１４】さて、上述した相対的角度測定装置として
は、例えば、本願出願人に係る特願平２−２７３１９９
号に開示された平行光束放射手段と光束を受光して受光
量に応じた信号出力を出力する光電検出手段と同光電検
出手段の出力を解析して平行光束放射手段の取付け部と
光電検出手段の取付け部との間の相対的な角度変動を検
出する相対角度検出手段が有効に適用可能である。この
相対角度検出手段を用いるときには、図１に示すよう
に、MINS１８に平行光束放射手段２０を取付け、他方、
MINS１８に光電検出手段２２を取付け、両者間に適宜の
光管路を着脱自在、または蛇腹方式等にして設けておけ
ばよい。ここで、この相対角度測定装置による測定の基
準は、説明の簡略化のため、ピッチ、ロール、方位の座
標軸と完全に一致させられているものとする。 【００１５】具体的にはSINS１２の相対角度検出装置に
おける平行光放射手段の放射軸は、SINS１２の３軸座標
系（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）と一致させられており、この値
に対し、MINS１８のケーシング部に、その座標系（ｘｍ
ｃ，ｙｍｃ，ｚｍす）と合致させて取付けられた光電検
出手段２２を測定し、その座標系（ｘｍｓ，ｙｍｓ，ｚ
ｍｓ）のSINS１２の３軸座標系（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）に
対する相対角度を検出する。このとき、MINS１８の上記
のケーシング部の座標系（ｘｍｓ，ｙｍｓ，ｚｍｓ）と
MINS１８自体の座標系（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚｍ０）との
相対角は予めMINS１８で測定して既知になっており、従
って、上述した変換パラメータを制御装置２４で演算
し、記憶するものである。この演算、記憶処理は常時、
繰り返し行なっても良く、必要時に行なっても良い。上
述の処理過程から、SINS１２に対するMINS１８の座標系
（ｘｍ０，ｙｍ０，ｚｍ０）の相対的な位置関係の設定
が完了する 【００１６】次に、本発明によれば、SINS１２とMINS１
８により、そのミサイル発射艦１０の現時点の状態にお
ける角速度が計測される。この計測は、単に、SINS１２
とミサイル１８との両者が有する各３軸のジャイロ（合
計６個のジャイロ）による角速度出力を抽出すれば良い
のである。 【００１７】これらの角速度は、本来、ノーススレーブ
局地水平座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、従って、SINS１２の３
軸直交基準座標系（ｘ０，ｙ０，ｚ０）上では完全に同
じ角速度を意味するはずであるから、SINS１２及びMINS
１８の測定した角速度を同一座標系における値として変
換し、比較すれば、結局、MINS１８が具備する３軸のジ
ャイロ（３個）の各ジャイロドリフトバイアスが検出可
能となる。つまり、制御装置２４に記憶された前述の座
標変換パラメータを呼び出し、このパラメータを用いて
MINS１８の各ジャイロが検出した角速度データを、SINS
１２が具備するジャイロの測定角速度と基準座標系（ｘ
ｓ，ｙｓ，ｚｓ）で比較するのである。 【００１８】こうして得られた比較結果に基づく３軸の
各軸における角速度誤差値は、MINS１８のジャイロが有
するジャイロドリフトバイアスそのものであるから、こ
の差値により、MINS１８の３軸の各ジャイロのバイアス
エラーを修正するのである。なお、このエラー検出処理
過程は、繰り返し遂行する場合には、常に、前回の修正
したバイアスを更に修正することになる。図４は上述し
た処理過程を遂行するためのデータ経路を示したブロッ
ク図であり、図５は、制御装置２４が介入して遂行され
る処理過程のフローチャートである。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、移動母体から分離移動
する移動体が有する航法用の慣性検出手段に具備された
３軸のジャイロのジャイロドリフトバイアスの較正を、
単に、外部手段としては移動母体の慣性検出手段の座標
系と移動体の慣性検出手段の座標系との間の移動母体上
における分離、移動前における相対的な角度関係を測定
する周知の相対角度検出手段を用い、その他の手段は要
することなく、両慣性検出手段自身が有したジャイロの
角速度測定データを用いるだけで、遂行することができ
るので、規模の増大がなく、しかも、移動母体が航法の
制御上から有する制御装置を用い、極めて短時間で処理
して較正を達成できるのである。 【００２０】この結果、移動体の目標移動点への到着精
度の一層の向上が得られると共に、従来の手段では達成
し得なかった比較的嵩の大きい低コスト型のジャイロに
対しても適用可能であるから、移動体自体、例えば、ミ
サイルの低コスト化も可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る較正方法が適用されるミサイル艦
とミサイル及び両者が有する夫々の慣性検出手段を示し
た略示正面図である。 【図２】各座標系を説明する図である。 【図３】同じく各座標系を説明する図である。 【図４】移動体の慣性検出手段が有する３軸のジャイロ
のジャイロドリフトバイアスの較正を遂行する処理機構
のブロックである。 【図５】移動体の慣性検出手段が有する３軸のジャイロ
のジャイロドリフトバイアスの較正を遂行する処理過程
のフローチャートである。 【符号の説明】 １０…ミサイル発射艦 １２…SINS １４…ミサイル発射塔 １６…ミサイル １８…ミサイル ２０…平行光束放射手段 ２２…光電検出手段 ２４…制御装置
とミサイル及び両者が有する夫々の慣性検出手段を示し
た略示正面図である。 【図２】各座標系を説明する図である。 【図３】同じく各座標系を説明する図である。 【図４】移動体の慣性検出手段が有する３軸のジャイロ
のジャイロドリフトバイアスの較正を遂行する処理機構
のブロックである。 【図５】移動体の慣性検出手段が有する３軸のジャイロ
のジャイロドリフトバイアスの較正を遂行する処理過程
のフローチャートである。 【符号の説明】 １０…ミサイル発射艦 １２…SINS １４…ミサイル発射塔 １６…ミサイル １８…ミサイル ２０…平行光束放射手段 ２２…光電検出手段 ２４…制御装置
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−151504（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−24497（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 21/00 - 25/00
G01C 25/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 慣性航法データ検出用の第１の慣性検出
手段を備えた移動母体に搭載され、その移動母体から分
離、移動する移動体が有する慣性航法データ検出用の第
２の慣性検出手段のジャイロドリフトバイアスを較正す
る方法において、 前記第１の慣性検出手段に対する前記第２の慣性検出手
段の相対的な位置関係を物理的検出手段によって検出す
ることにより、該第１の慣性検出手段の３軸座標系に対
する前記第２の慣性検出手段の３軸座標系の前記移動母
体上における相対的位置関係を求め、 該求めた相対的位置関係を座標変換パラメータとして記
憶し、 前記第１の慣性検出手段が有するジャイロと前記第２の
慣性検出手段が有するジャイロとによって前記移動体が
移動母体上から分離、移動前に角速度を夫々、検出し、 該第１の慣性検出手段のジャイロが検出した角速度を前
記々憶した座標変換パラメータに従って前記第２の慣性
検出手段による基準検出角速度として変換し、 該基準検出角速度を前記第２の慣性検出手段が有するジ
ャイロによって実際に検出した角速度と比較して角速度
差分を求め、 該差分を前記第２の慣性検出手段のジャイロドリフトバ
イアス値として該第２の慣性検出手段を較正する、 ことを特徴とする移動体の慣性検出手段の較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17989692A JP3368917B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の慣性検出手段の較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17989692A JP3368917B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の慣性検出手段の較正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626877A JPH0626877A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3368917B2 true JP3368917B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=16073802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17989692A Expired - Fee Related JP3368917B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の慣性検出手段の較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368917B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2868281B1 (fr) * | 2004-03-30 | 2023-06-23 | Commissariat Energie Atomique | Procede de determination des mouvements d'une personne. |
| JP5145371B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2013-02-13 | 日本航空電子工業株式会社 | 慣性航法装置 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17989692A patent/JP3368917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0626877A (ja) | 1994-02-04 |
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