JP6388661B2 - 慣性航法装置 - Google Patents
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Description
・ 発射前に地上でナビゲーションシステムを初期化し調製する
・ ロケットを発射し、その地点で高ロール回転率が経験される(例えば、10Hzから20Hz)
・ この飛行の間、バンク(ロール)角誤差が急速に上昇する(例えば、>10°/s)
・ 飛行が進行するにつれ、ロール率が減少し、順序よく飛行軌道が進行する
・ この時点で、姿勢リセット機能が後述のように姿勢四元数の精度を回復する
・ ロール制御機能は次に、バンク(ロール)角を正しく維持するために作動する
本プロセスは誘導されていない飛行段階の間、及び任意の制御行動の前に、慣性の姿勢誤差が大きくなるのを制限することを目的とし、GPSに誘導されたナビゲーションを操作するのを可能にする。
Claims (15)
- 長手方向の発射体用の慣性測定システムであって、
前記発射体の前記長手方向軸と略平行に方向付けられる第1のロールジャイロと、
3次元座標系を画定するように前記ロールジャイロに対して配置された軸を備える第2及び第3のジャイロと、
コントローラと、
を備え、前記コントローラは、
前記第1、第2、および第3のジャイロの出力から現在の発射体の姿勢を計算し、前記計算された姿勢は、ロール角、ピッチ角及びヨー角を備えており、
計算されたピッチ角及びヨー角を、ピッチ角及びヨー角の予測値と比較し、
前記計算されたピッチ角及びヨー角と、前記予測されたピッチ角及びヨー角との間の差に基づいて、ロール角誤差及びロールスケールファクタ誤差を計算し、
前記計算されたロール角誤差及びロールスケールファクタ誤差を前記ロールジャイロの前記出力に適用するように配置された、長手方向の発射体用の慣性測定システム。 - 前記ロールジャイロはMEMSジャイロである、請求項1に記載の慣性測定システム。
- 飛行時間関数としてのピッチ角及びヨー角の前記予測値は、平面弾道飛行から予測されるものと一致する、請求項1または2に記載の慣性測定システム。
- 前記ロール角の誤差は、その正接が前記計算されたピッチ角の変化率に対する前記計算されたヨー角の変化率の比である角度として計算される、請求項3に記載の慣性測定システム。
- 飛行時間関数としてのピッチ角及びヨー角の前記予測値は、非平面である事前に計算された飛行軌道から得られる、請求項1または2に記載の慣性測定システム。
- 前記ロール角の誤差は、前記ロールジャイロの前記出力に適用されるまえにロール角誤差のゲインファクタが乗じられる、請求項1〜5の何れかに記載の慣性測定システム。
- 前記ロールスケールファクタ誤差は、前記ロールジャイロの前記出力に適用される前にロールスケールファクタ誤差のゲインファクタが乗じられる、請求項1〜6の何れかに記載の慣性測定システム。
- 1つまたは複数の前記ゲインファクタが固定値である、請求項6または7に記載の慣性測定システム。
- ロールスケールファクタ誤差ゲインは、瞬間ロール率の逆数に比例する、請求項7に記載の慣性測定システム。
- 前記ロール角誤差とロールスケールファクタ誤差は、開始される任意の誘導行動の前にのみ適用される、請求項1〜9の何れかに記載の慣性測定システム。
- 前記コントローラは、発射後の時間に、姿勢をリセットする機能を実行するように配置され、前記姿勢をリセットする機能は、
補正されたヨー値に等しい現在の発射体のヨーを設定し、
補正されたピッチ値に等しい現在の発射体のピッチを設定することを備えた、請求項1〜10の何れかに記載の慣性測定システム。 - 加速度ベクトルを測定するように本体に取り付けられた加速度計と、
前記加速度ベクトルから速度ベクトルを計算する速度計算装置と、をさらに備え、
前記補正されたヨー値は、前記速度ベクトルの現在の航跡角に等しく、前記補正されたピッチ値は前記速度ベクトルの現在の上昇角に等しい、請求項11に記載の慣性測定システム。 - 前記時間は、測定されたロール率が、ロール率の閾値以下に減少する時間である、請求項11または12に記載の慣性測定システム。
- 前記時間は発射後の設定時間である、請求項11または12に記載の慣性測定システム。
- 長手方向の発射体用の慣性測定システムにおけるロール角を補正する方法であって、
ロール角、ピッチ角及びヨー角を備える現在の発射体の姿勢を計算し、
前記計算されたピッチ角および計算されたヨー角を、予測されたピッチ角および予測されたヨー角と比較し、
前記計算されたピッチ値及びヨー角と前記予測されたピッチ値及びヨー角との差に基づいて、ロール角誤差及びロールスケールファクタ誤差を計算し、
前記計算されたロール角誤差及びロールスケールファクタ誤差を、ロールジャイロの出力に適用する、
ことを備えた方法。
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