JP6653515B2 - 機首方位参照システムにおける軟鉄磁気妨害の補償方法とシステム - Google Patents
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Description
ここで、kは期間Δtにわたって、予期されたジャイロコンパスのドリフトから抽出された正の定数;
ΔMHは期間Δtにわたって抽出された磁力計の方位の変化;
ΔGHは期間Δtにわたって抽出されたジャイロコンパスの方位の変化;
機首方位=fn(GH,MH)但し、ΔH=<k
機首方位=GHとMH=MH+ΔH但し、ΔH>k
上述のように、このアルゴリズムは、Cにおいて通常プログラムされるフリースケール(Freescale)のマイクロプロセッサのような、機首参照システム100のマイクロプロセッサ120に使用されるファームウェア又はソフトウェアにおいて容易に実行可能である。
上述のように、アルゴリズムは、磁力計102の示度とジャイロコンパス104の測定値間の差が、最新の修正をジャイロコンパス104に対して施して以後の期間にわたって、予期されたジャイロコンパスのドリフトと類似する場合のみ、方位ジャイロコンパス104の周期的な修正に依存する。
機首方位=fn(GH,MH)但し、ΔH=<k
機首方位=GHおよびMH=MH+ΔH但しΔH>k
で表されるような速度センサによって測定される方位の変化に対して周期的に比較する比較的単純なアルゴリズムから、図3のフローチャートおよび次の表現によって表されるように、磁力計および各軸の速度センサの変化速度が比較されるより複雑な、又は精巧な計画(scheme)に変化できる。ここで、XGI,YGI,ZGIは慣性基準においてジャイロコンパスから抽出されたX,Y,Z軸における角度の変化を表し、XM,YM,ZMはX,Y,Zの磁力計の示度を表し、XKI,YKI,ZKIは慣性基準における最大の予期されるジャイロコンパスの角速度ドリフトを表す。
ΔX=|XGIの変化速度−XMの変化速度|
ΔY=|YGIの変化速度−YMの変化速度|
ΔZ=|ZGIの変化速度−ZMの変化速度|
ピッチ=fn(YGI、加速度計のデータ、磁力計のデータ)
ロール=fn(XGI、加速度計のデータ、磁力計のデータ)
機首方位=fn(ZGI、磁力計のデータ)
ΔX>XKIのとき、XM=XM+ΔXΔt
ΔY>YKIのとき、YM=YM+ΔYΔt
通常、この発明の方法によれば、その変化が速度センサの予期されたドリフト誤差、つまり所定のしきい値より大きいときには、磁力計は磁界における局所的変化により影響され、速度センサのデータは局所的な磁界の変化の影響を補償するために用いられるとみなされる。
Claims (15)
- 機首方位参照システムにおける磁気妨害の補償方法であって、前記システムは方位測定軸に沿って設けられた方位ジャイロコンパスと磁力計とを備え、前記方位ジャイロコンパスと磁力計はマイクロプロセッサーに結合されて磁北に対する方位を提供し、前記方法は、
検出期間中に磁気妨害による前記磁力計の変化を検出して第1変化検出値とし、
前記検出期間中に前記方位ジャイロコンパスから得られる、磁北に対するジャイロコンパスの方位の変化を検出して第2変化検出値とし、
前記第1および第2変化検出値を比較して変化の差の値とし、
前記検出期間にわたる方位ジャイロコンパスの予期されるジャイロコンパスのドリフトに基づいて変化の所定の許容しきい値を設け、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるか否かを決定し、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えないときには前記磁力計の示度を磁北に対する方位とし、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるときには前記機首方位参照システムに修正された方位値を提供し、前記修正された方位値が、前記機首方位参照システムへの最新の機首方位出力と、前記方位ジャイロコンパスの実際のジャイロコンパスの変化との和に対応して磁北に対する方位とする工程
を備える補償方法。 - 前記機首方位参照システムが航空機の機首方位参照システムである請求項1記載の補償方法。
- 前記航空機の機首方位参照システムは、前記方位ジャイロコンパス、磁力計、およびマイクロプロセッサーを一体的に有し、かつ、前記補償方法を実行するように構成されたユニットを備える請求項2記載の補償方法。
- 前記機首方位参照システムは、乗り物の慣性システムである請求項1記載の補償方法。
- 前記慣性システムは前記慣性システムの近くに配置された電気回路によって生成される電界変化に支配される請求項4記載の補償方法。
- 前記機首方位参照システムは、飛行姿勢の機首方位参照システムである請求項1記載の補償方法。
- 前記機首方位参照システムは、航空機の飛行姿勢の機首方位参照システムである請求項1記載の補償方法。
- 前記機首方位参照システムは、慣性飛行システムである請求項1記載の補償方法。
- 磁気妨害を補償し、磁北に対する方位を提供するシステムであって、前記システムは、
方位測定軸に沿って設けられた方位ジャイロコンパスと;
磁力計と;
前記方位ジャイロコンパスと前記磁力計とに結合されたマイクロプロセッサーと
を備え、前記マイクロプロセッサーは、
検出期間中に磁気妨害による前記磁力計の変化を検出して第1変化検出値とし、
前記検出期間中に前記方位ジャイロコンパスから得られる、磁北に対するジャイロコンパスの方位の変化を検出して第2変化検出値とし、
前記第1および第2変化検出値を比較して変化の差の値とし、
前記検出期間にわたる方位ジャイロコンパスの予期されるジャイロコンパスのドリフトに基づいて変化の所定の許容しきい値を設け、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるか否かを決定し、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えないときには前記磁力計の示度を磁北に対する方位とし、
前記変化の差の値が前記変化の所定の許容しきい値を超えるときには前記機首方位参照システムに修正された方位値を提供し、前記修正された方位値が、前記機首方位参照システムへの最新の機首方位出力と、前記方位ジャイロコンパスの実際のジャイロコンパスの変化との和に対応して磁北に対する方位とするように構成されたシステム。 - 前記システムが航空機の機首方位参照システムである請求項9記載のシステム。
- 前記航空機の機首方位参照システムは、前記ジャイロコンパス、磁力計、およびマイクロプロセッサーを一体的に有し、かつ、前記補償方法を実行するように構成されたユニットを備える請求項9記載のシステム。
- 前記システムは、前記磁北に対する方位を利用して磁気妨害を補償する乗り物の慣性システムである請求項9記載のシステム。
- 前記システムは、飛行姿勢の機首方位参照システムである請求項9記載のシステム。
- 前記システムは、航空機の飛行姿勢の機首方位参照システムである請求項9記載のシステム。
- 前記システムは、慣性飛行システムである請求項9記載のシステム。
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