JP3410773B2 - 慣性装置の信号出力方法 - Google Patents
慣性装置の信号出力方法Info
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- JP3410773B2 JP3410773B2 JP19353493A JP19353493A JP3410773B2 JP 3410773 B2 JP3410773 B2 JP 3410773B2 JP 19353493 A JP19353493 A JP 19353493A JP 19353493 A JP19353493 A JP 19353493A JP 3410773 B2 JP3410773 B2 JP 3410773B2
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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、慣性装置の信号出力方
法に関し、特に、加速度計基準ループからの第１角度信
号の一部の微分値で角速度計基準ループからの第２角度
信号を補正することにより、安価な角速度計でも用いる
ことができるようにするための新規な改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、用いられていたこの種の慣性装置
の信号出力方法としては、例えば、図３に示す構成を挙
げることができる。すなわち、図３において符号１で示
されるものは加速度計基準ループ２を構成する２軸傾斜
計（加速度計も可）であり、この２軸傾斜計１からの２
軸φ，θの第１角度信号３は、切替スイッチ４の第１、
第２端子４ａ，４ｂに接続されている。 【０００３】前記３軸傾斜計１と並設され角速度計基準
ループ５を構成する３軸角速度計６からの３軸ｐ，ｑ，
ｒの角度計７は、ストラップダウン演算部８にて演算さ
れ、得られた３軸φ1，θ1，ψ1のオイラー角度信号９
は積分器１０で積分され、そのうちの２軸φ，θの第２
角度信号１１は切替スイッチ４の第３、第４端子４ｃ，
４ｄに接続されている。 【０００４】前記切替スイッチ４では、前記各角度信号
３，１１の何れかを選択することにより、３軸角速度計
６のバイアス誤差等による誤差を防ぐために、２軸φ，
θの角度信号１２を出力端子４ｅ，４ｆから出力してい
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来の慣性装置の信号
出力方法は、以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、各ループが独立し
たいたために、２軸角速度計の誤差を補正することがで
きず、安価な角速度計を用いることができないと共に、
精度の向上並びにコストダウンを達成することが不可能
であった。 【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、加速度計基準ループからの
第１角度信号の一部の微分値で角速度計基準ループから
の第２角度信号を補正することにより、安価な角速度計
でも用いることができるようにした慣性装置の信号出力
方法を提供することを目的とする。 【０００７】本発明による慣性装置の信号出力方法は、
２軸傾斜計又は２軸分の加速度計で構成される加速度計
基準ループからの第１角度信号と、３軸角速度計で構成
される角速度計基準ループからの角速度をストラップダ
ウン演算してオイラー角度信号を求め、これをさらに積
分して得る第２角度信号とを切り替えて、前記第１角度
信号と第２角度信号とのいずれかを角度信号として出力
するようにした慣性装置の信号出力方法において、前記
第１角度信号の一部を微分して得た微分値を用いて３軸
角速度計で構成される角速度計基準ループからの角速度
のうちの１軸の信号の補正を（１）式で行う方法であ
る。 【数２】 【０００８】 【作用】本発明による慣性装置の信号出力方法において
は、第１角度信号の一部を微分して得た微分値を用いて
角速度計基準ループからの角速度の補正を行うため、３
軸角速度計からの角速度にバイアス誤差等による誤差が
含まれていても補正され、安価な３軸角速度計を用いた
場合でも、高精度の角度信号を得ることができる。 【０００９】 【実施例】以下、図面と共に本発明による慣性装置の信
号出力方法の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。すなわち、前記第１角度信号３のうち一方の
１軸φの信号３ａは、微分器２０により微分された後に
１軸φ’の信号３ａＡとなり、次の数１の１式により補
正されて角速度７の１軸ｐの信号７ａが入力される減算
器２１に入力されている。 【００１０】 【数３】 【００１１】前記減算器２１で減算処理されて得られた
補正溝の補正信号ｐ’は、他の角速度ｑ，ｒと共にスト
ラップダウン演算部８に入力され、得られたオイラー角
度信号φ1，θ1，ψ1が積分器１０を経て、２軸φ，θ
の第２角度信号１１が前記切替スイッチ４の第３、第４
端子４ｃ，４ｄに接続されている。 【００１２】従って、実際の測定時においては、前記切
替スイッチ４により、加速度計基準ループ２から角速度
計基準ループ５に切り替える際、３軸角速度計６からの
３軸ｐ，ｑ，ｒの誤差を前記２軸傾斜計１の１軸φの微
分された微分値３ａＡに基づいて得られた補正信号ｐ’
を含む３軸ｐ’，ｑ，ｒをストラップダウン演算部８で
演算処理してオイラー角度信号９を得ているため、角速
度計６の１軸ｐのドリフト等による誤差分を従来よりも
大幅に除去し、高精度なオイラー角度信号９を得ること
ができる。 【００１３】なお、前述の図１に示した２軸傾斜計１
は、図２に示すように、周知のサーボ加速度計１Ａ，１
Ｂを一対構成として用いると共に、３軸角速度計６をガ
スレートセンサ６Ａとダイナミカリーチューンドジャイ
ロ６Ｂを用いた場合も、前述と同等の作用を得ることが
できる。 【００１４】 【発明の効果】本発明による慣性装置の信号出力方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、加速度計基準ループか
らの角度信号の一部を微分して得た補正値で角速度計基
準ループの３軸のうちの１軸の信号を補正しているた
め、ドリフトによる角速度計の誤差を補正することがで
き、安価な角速度計を用いた場合でも高精度の慣性装置
を得ることができる。
法に関し、特に、加速度計基準ループからの第１角度信
号の一部の微分値で角速度計基準ループからの第２角度
信号を補正することにより、安価な角速度計でも用いる
ことができるようにするための新規な改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、用いられていたこの種の慣性装置
の信号出力方法としては、例えば、図３に示す構成を挙
げることができる。すなわち、図３において符号１で示
されるものは加速度計基準ループ２を構成する２軸傾斜
計（加速度計も可）であり、この２軸傾斜計１からの２
軸φ，θの第１角度信号３は、切替スイッチ４の第１、
第２端子４ａ，４ｂに接続されている。 【０００３】前記３軸傾斜計１と並設され角速度計基準
ループ５を構成する３軸角速度計６からの３軸ｐ，ｑ，
ｒの角度計７は、ストラップダウン演算部８にて演算さ
れ、得られた３軸φ1，θ1，ψ1のオイラー角度信号９
は積分器１０で積分され、そのうちの２軸φ，θの第２
角度信号１１は切替スイッチ４の第３、第４端子４ｃ，
４ｄに接続されている。 【０００４】前記切替スイッチ４では、前記各角度信号
３，１１の何れかを選択することにより、３軸角速度計
６のバイアス誤差等による誤差を防ぐために、２軸φ，
θの角度信号１２を出力端子４ｅ，４ｆから出力してい
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来の慣性装置の信号
出力方法は、以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、各ループが独立し
たいたために、２軸角速度計の誤差を補正することがで
きず、安価な角速度計を用いることができないと共に、
精度の向上並びにコストダウンを達成することが不可能
であった。 【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、加速度計基準ループからの
第１角度信号の一部の微分値で角速度計基準ループから
の第２角度信号を補正することにより、安価な角速度計
でも用いることができるようにした慣性装置の信号出力
方法を提供することを目的とする。 【０００７】本発明による慣性装置の信号出力方法は、
２軸傾斜計又は２軸分の加速度計で構成される加速度計
基準ループからの第１角度信号と、３軸角速度計で構成
される角速度計基準ループからの角速度をストラップダ
ウン演算してオイラー角度信号を求め、これをさらに積
分して得る第２角度信号とを切り替えて、前記第１角度
信号と第２角度信号とのいずれかを角度信号として出力
するようにした慣性装置の信号出力方法において、前記
第１角度信号の一部を微分して得た微分値を用いて３軸
角速度計で構成される角速度計基準ループからの角速度
のうちの１軸の信号の補正を（１）式で行う方法であ
る。 【数２】 【０００８】 【作用】本発明による慣性装置の信号出力方法において
は、第１角度信号の一部を微分して得た微分値を用いて
角速度計基準ループからの角速度の補正を行うため、３
軸角速度計からの角速度にバイアス誤差等による誤差が
含まれていても補正され、安価な３軸角速度計を用いた
場合でも、高精度の角度信号を得ることができる。 【０００９】 【実施例】以下、図面と共に本発明による慣性装置の信
号出力方法の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。すなわち、前記第１角度信号３のうち一方の
１軸φの信号３ａは、微分器２０により微分された後に
１軸φ’の信号３ａＡとなり、次の数１の１式により補
正されて角速度７の１軸ｐの信号７ａが入力される減算
器２１に入力されている。 【００１０】 【数３】 【００１１】前記減算器２１で減算処理されて得られた
補正溝の補正信号ｐ’は、他の角速度ｑ，ｒと共にスト
ラップダウン演算部８に入力され、得られたオイラー角
度信号φ1，θ1，ψ1が積分器１０を経て、２軸φ，θ
の第２角度信号１１が前記切替スイッチ４の第３、第４
端子４ｃ，４ｄに接続されている。 【００１２】従って、実際の測定時においては、前記切
替スイッチ４により、加速度計基準ループ２から角速度
計基準ループ５に切り替える際、３軸角速度計６からの
３軸ｐ，ｑ，ｒの誤差を前記２軸傾斜計１の１軸φの微
分された微分値３ａＡに基づいて得られた補正信号ｐ’
を含む３軸ｐ’，ｑ，ｒをストラップダウン演算部８で
演算処理してオイラー角度信号９を得ているため、角速
度計６の１軸ｐのドリフト等による誤差分を従来よりも
大幅に除去し、高精度なオイラー角度信号９を得ること
ができる。 【００１３】なお、前述の図１に示した２軸傾斜計１
は、図２に示すように、周知のサーボ加速度計１Ａ，１
Ｂを一対構成として用いると共に、３軸角速度計６をガ
スレートセンサ６Ａとダイナミカリーチューンドジャイ
ロ６Ｂを用いた場合も、前述と同等の作用を得ることが
できる。 【００１４】 【発明の効果】本発明による慣性装置の信号出力方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、加速度計基準ループか
らの角度信号の一部を微分して得た補正値で角速度計基
準ループの３軸のうちの１軸の信号を補正しているた
め、ドリフトによる角速度計の誤差を補正することがで
き、安価な角速度計を用いた場合でも高精度の慣性装置
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による慣性装置の信号出力方法を示すブ
ロック図である。 【図２】図１の他例を示すブロック図である。 【図３】従来方法を示すブロック図である。 【符号の説明】 ２ 加速度計基準ループ ３ 第１角度信号 ３ａＡ 微分値 ５ 角速度計基準ループ ７ 角速度 １１ 第２角度信号
ロック図である。 【図２】図１の他例を示すブロック図である。 【図３】従来方法を示すブロック図である。 【符号の説明】 ２ 加速度計基準ループ ３ 第１角度信号 ３ａＡ 微分値 ５ 角速度計基準ループ ７ 角速度 １１ 第２角度信号
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２軸傾斜計(1)又は２軸分の加速度計で
構成される加速度計基準ループ(2)からの第１角度信号
(3)と、３軸角速度計(6)で構成される角速度計基準ルー
プ(5)からの角速度(7)をストラップダウン演算してオイ
ラー角度信号(9)を求め、これをさらに積分して得る第
２角度信号(11)とを切り替えて、前記第１角度信号(3)
と第２角度信号(11)とのいずれかを角度信号(12)として
出力するようにした慣性装置の信号出力方法において、
前記第１角度信号(3)の一部を微分して得た微分値(3aA)
を用いて３軸角速度計(6)で構成される角速度計基準ル
ープ(5)からの角速度(7)のうちの１軸の信号(7a)の補正
を（１）式で行うことを特徴とする慣性装置の信号出力
方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19353493A JP3410773B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 慣性装置の信号出力方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19353493A JP3410773B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 慣性装置の信号出力方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749234A JPH0749234A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3410773B2 true JP3410773B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=16309682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19353493A Expired - Fee Related JP3410773B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 慣性装置の信号出力方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410773B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP19353493A patent/JP3410773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0749234A (ja) | 1995-02-21 |
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