JPH03501526A - Skew axis inertial sensor assembly - Google Patents
Skew axis inertial sensor assemblyInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 スキュー軸慣性センナ組立体 本発明は、スキュー軸慣性センナ組立体と、スキュー軸慣性センサ組立体用のジ ャイロおよび加速度計ベースと、慣性基準を設ける方法とに関するもの商業用の 航空および宇宙用途における冗長吊下げ代償性基準装置(以下、「IRU」と記 す)はこの分野において周知である。冗長性の概念は、信頼性を大幅に向上し、 したがって任務の成功性を高めることを意図したものである。一般に、冗長吊下 は代償性航法装置は2台または3台の個別の慣性基準装置を利用する。各IRU は、センサデータを発生するための個別慣性センナ装置(以下、rIsAJと記 す)と、信号処理と慣性基準データの発生を行う関連する電子装置とをIRUが 必要とするセンサデータを発生するために、ISAは3台の個別ジャイロと、3 台の個別加速度計とを含む。3台のジャイロと3台の加速度計の全てと、それら に組合わされた電子装置とは、完全な慣性基準データを発生するために1冗長I RU装置の各IRUのためにISA内で動作せねばならない。[Detailed description of the invention] Skew axis inertia sensor assembly The present invention provides a skew-axis inertial sensor assembly and a skew-axis inertial sensor assembly. Concerning gyro and accelerometer bases and methods for providing inertial references for commercial use. Redundant suspended compensatory reference unit (hereinafter referred to as “IRU”) for aviation and space applications. ) are well known in this field. The concept of redundancy greatly increases reliability and Therefore, it is intended to increase mission success. In general, redundant suspension A compensatory navigation system utilizes two or three separate inertial reference units. Each IRU is an individual inertial sensor device (hereinafter referred to as rIsAJ) for generating sensor data. The IRU provides the To generate the required sensor data, ISA uses three individual gyros and three and two separate accelerometers. All three gyros and three accelerometers and Electronics combined with one redundant I to generate complete inertial reference data. It must operate within the ISA for each IRU of the RU device.
いま述べた3台のIRU冗長吊下げ式装置は、全部で9台のジャイロと9台の加 速度計を組合わせて必要とする。この3台IRO型装置は「フェイル’p/fs ジャイロスコープ」でろって、共通中心点CCPを重心にさせるために釣合い質 量がベー、ス部材10の一部にされるのでろれば、支持平面の同じ側に設けると 七ができる。The three IRU redundant suspended units just described have a total of nine gyros and nine controllers. Requires combination with speedometer. These three IRO type devices are “Fail’p/fs” Gyroscope", the counterbalance quality is used to make the common center point CCP the center of gravity. If the amount is made part of the base member 10, it should be provided on the same side of the support plane. I can do seven.
ベース部材は一体構造とすることが好ましいが、単一の構造体を形成するために 一緒に固定すなわち接合される複数のばらばらの部品でベース部材を構成できる こと、およびセンサの入力軸が意図する諸条件に適合するようにセンサの取付け を行うことも本発明の範囲内でろる。Preferably, the base member is of monolithic construction, but in order to form a single structure, A base member can consist of multiple separate parts that are fixed or joined together Mount the sensor so that the input shaft of the sensor meets the intended conditions. It is also within the scope of this invention.
リングレーザジャイロ技術は近年成長して、優れた性能のジャイロをうみ出して きた。しかし、周知のように、いわゆるロックイン状態を避けるようにジャイロ を回転振動させるために、リングレーザジャイロは機械的に震動させる必要があ る。3台のジャイロを直交させて装置するIRUでは、1台のジャイロからの機 械的震動が他の2台のジャイロへ交差結合されるために、それらのジャイロの入 力軸が円錐形状に動く結果となることも当業者には知られている。したがって、 リングレーザジャイロの間の交差結合を減少させる慣性センサ組立体を得ること が望ましい。Ring laser gyro technology has grown in recent years, producing gyros with superior performance. came. However, as is well known, gyro The ring laser gyro must be vibrated mechanically in order to rotate and vibrate. Ru. In an IRU that has three gyros installed orthogonally, the machine from one gyro Because the mechanical vibrations are cross-coupled to the other two gyros, the input of those gyros is It is also known to those skilled in the art that this results in a conical movement of the force axis. therefore, Obtaining an inertial sensor assembly that reduces cross-coupling between ring laser gyros is desirable.
発明の目的 本発明の目的は、慣性測定センナを取付けるための単一のベース部材で冗長慣性 基準を提供する方法を得ることである。Purpose of invention It is an object of the present invention to provide a single base member for mounting an inertial measurement sensor with redundant inertia measurement sensors. The goal is to have a way to provide standards.
本発明の目的は、動的安定性を有するスキュー軸センナ組立体で慣性基準を提供 する方法を得ることでるる。The purpose of this invention is to provide an inertial reference in a skewed axis sensor assembly with dynamic stability. Find out how to do it.
本発明の目的は、機械的に振動させられる複数のリン・グレーザジャイロを取付 けるための改良したセンサ取付は部材を得ることである。The object of the present invention is to install a plurality of mechanically vibrated ring laser gyros. An improved sensor installation for the purpose of obtaining a component.
本発明の目的は、複数の加速度計と、機械的に振動させられる複数のリングレー ザジャイロとを取付けるために、動的安定性が高くなるように製作された単一の ベース部材で構成された単一のセンサモジュールを得ることである。It is an object of the present invention to provide a plurality of accelerometers and a plurality of mechanically vibrated ring rails. A single unit made for high dynamic stability for mounting with Zagyro. The object is to obtain a single sensor module composed of a base member.
本発明の目的は、6台の加速度計と6台のジャイロを取付けるための単一のベー ス部材で構成され、4台の個々の冗長吊下げ代償性基準装置と等価なものを得る ために向きを定められた単一のセンサモジュールを得ることでちる。The object of the invention is to create a single base for mounting 6 accelerometers and 6 gyros. to obtain the equivalent of four individual redundant suspended compensatory reference devices. By obtaining a single sensor module oriented for
発明の概要 本発明においては、慣性センサ組立体は、単一のセンサベース部材の面に取付け られた6台のジャイロと6台の加速度計を含む。センサベース部材は一体のボデ ーで構成することが好ましい。6台のジャイロのそれぞれの入力軸が相互に排他 的でろって、かつ共通中心点を通るようにして6台のジャイロは配置され、6台 の加速度計のそれぞれの入力軸が相互に排他的で、ジャイロの入力軸が収束する 同じ共通中心点も通るように(−て6台の加速度計が配置される。6台のジャイ ロの入力軸と6台の加速度計の入力軸は、4台の冗長慣性基準装置と等価な装置 を得るために、以後の信号処理のために十分なセンサデータを供給するように、 6本の個々の回転基準軸を形成するため、および6本の個々の加速度基準軸を形 成するために、6台のジャイロの入力軸と6台の加速度計の入力軸が同時は配置 される。Summary of the invention In the present invention, the inertial sensor assembly is mounted on the surface of a single sensor base member. It includes six gyros and six accelerometers. The sensor base member is a one-piece body. It is preferable that the The input axes of each of the six gyros are mutually exclusive. The six gyros are arranged so that they are on the target and pass through a common center point, and the six gyros The input axes of each of the accelerometers are mutually exclusive, and the input axes of the gyro converge. Six accelerometers are placed so that they also pass through the same common center point. The input shafts of B and the input shafts of six accelerometers are equivalent to four redundant inertial reference devices. to provide sufficient sensor data for subsequent signal processing to obtain to form six individual rotation reference axes and six individual acceleration reference axes. In order to achieve this, the input shafts of six gyros and the input shafts of six accelerometers must be placed be done.
本発明の一実施例において、ベース部材をシャーシーに取付けるための複数の支 持部材がセンサベース部材に設けられる。支持面を定める弾性中心点を有する複 数の弾性部材を介してベース部材はシャーシーへ結合される。ジャイロの入力軸 と加速度計の入力軸によシ定められた共通中心点を通って支持面が延長するよう にベース部材と、支持部材と、弾性部材とが配置される。共通中心点は、支持さ れている全組立体の重心とすることが好ましい。In one embodiment of the invention, a plurality of supports for attaching the base member to the chassis are provided. A holding member is provided on the sensor base member. A compound with an elastic center that defines the support surface. The base member is coupled to the chassis via a number of elastic members. Gyro input shaft and the support surface extends through a common center point defined by the input axis of the accelerometer. A base member, a support member, and an elastic member are arranged on the base member. The common center point is supported The center of gravity of the entire assembly is preferably the center of gravity of the entire assembly.
多数のスキュー軸慣性基準を供給する方法が、1つのベース部材上の6本の個々 の軸に、6台のジャイロと6台の加速度計をおのおの取付ける過程を有する。A method for providing multiple skew-axis inertia references is to provide six individual The process involved installing six gyros and six accelerometers on each axis.
図面の簡単な説明 第1図は本発明の慣性センナ組立体ベース部材の上面図、第2図は第1図の2− 2線からとった投影立方図、第3図は第1図の3−3線に沿う断面図、第4図は 第2図の4−4線からとった投影底面図、第5図は第1図の支持マウントの詳細 図、第6図は第1図のISAのセンサの構造の枝路上面図、第7図は第1図の3 −3線に沿う第6図のISAのセンサ構造の概略立面図、第8図はジャイロセン ナが取付けられている第1図の平面図である。Brief description of the drawing FIG. 1 is a top view of the inertial sensor assembly base member of the present invention, and FIG. Figure 3 is a projected cubic view taken from line 2, Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 in Figure 1, Figure 4 is a Projected bottom view taken from line 4-4 in Figure 2; Figure 5 is a detail of the support mount in Figure 1. Figure 6 is a top view of a branch of the structure of the ISA sensor in Figure 1, and Figure 7 is a top view of a branch of the structure of the ISA sensor in Figure 1. - Schematic elevational view of the sensor structure of the ISA in Figure 6 along line 3; Figure 8 is the gyrosensor structure; FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 with the nare installed;
第1図乃至第8図にとくに示されているように、本発明の慣性センサ組立体は、 6台のジャイロと6台の加速度計(以後の図に示されている)のための取付は面 を提供するベース部材10を含む。第1図はベース部材10の上面図を示す。ベ ース部材10はY軸、更に詳しくいえばほぼX−Z平面(Z軸は紙面から出てい る)、に関して対称的でらるように示されている。ベース部材10は、選択した 材料、全体として高いスチフネスを有し、かつ軽量である、たとえばアルミニウ ム、で構成することが好ましい。As particularly shown in FIGS. 1-8, the inertial sensor assembly of the present invention includes: Mounting for 6 gyros and 6 accelerometers (shown in subsequent figures) is surface It includes a base member 10 that provides. FIG. 1 shows a top view of base member 10. FIG. Be The base member 10 is arranged along the Y axis, more specifically, approximately on the X-Z plane (the Z axis does not extend beyond the plane of the paper). is shown to be symmetrical with respect to The base member 10 is The material has a high overall stiffness and is lightweight, such as aluminum It is preferable that the system consists of:
ベース部材10は、仮想支持面SPによシ分けられている上側部分12aと下側 部分12bを含む。仮想支持面SPはX−Y平面に平行で6って、後で述べるよ うに、共通中心点capを通る。The base member 10 is divided into an upper part 12a and a lower part by a virtual support surface SP. It includes portion 12b. The virtual support plane SP is parallel to the X-Y plane and is 6, which will be explained later. uni, passing through the common center point cap.
ジャイロの装着 ベース部材部分12aは、Z軸を中心とする環状の5つのジャイロ取付は開口部 31〜35を含む。ジャイロが取付けられた時に、各ジャイロの各入力軸の延長 部が共通中心点ccpを通るように、取付は開口部はボデ一部材10に設けられ る。更に、Z基準軸とジャイロの間で角度は同じである。最後に、隣シ合うジャ イロの入力軸の間の角度は等しい。好適な実施例においては、任意の1台のジャ イロ31〜35の入力軸とZ軸の間の球面角と、隣り合うジャイロの入力軸の間 の球面角とは63.4度でらる。これは12面体の面への法線の間の球面角であ る。ベース部材の上側部分12&は、6番目のジャイロの入力軸が2基準軸に平 行であって、CCPも通るようにして6番目のジャイロを取付けるための6番目 のジャイロ取付は開口部も含む。したがって、6台のジャイロ相互間の球面角は 等しい。Installing the gyro The base member portion 12a has an opening for mounting five annular gyros centered on the Z-axis. 31 to 35 included. Extension of each input shaft of each gyro when the gyro is installed The mounting opening is provided in the body member 10 such that the opening passes through the common center point ccp. Ru. Furthermore, the angle is the same between the Z reference axis and the gyro. Finally, The angles between Iro's input axes are equal. In the preferred embodiment, any one The spherical angle between the input axis of Iro 31 to 35 and the Z axis and the input axis of the adjacent gyro The spherical angle of is 63.4 degrees. This is the spherical angle between the normals to the faces of the dodecahedron. Ru. The upper part 12& of the base member is such that the input axis of the 6th gyro is parallel to the 2nd reference axis. The 6th gyro is attached to the 6th row so that the CCP also passes through. The gyro installation also includes the opening. Therefore, the spherical angle between the six gyros is equal.
加速度計の装着 支持面SPに関してジャイロを取付ける側とは反対側であるベース部材10の下 側部分121)Kは6台の加速度計用の複数の取付は開口部41〜45が設けら れる。加速度計の入力軸はベース部材の重心すなわち質量中心にできるだけ近づ けるべきでちることが、慣性センナ組立体の分野における当業者によって良く理 解されている。本発明の実施においては、加速度はジャイロよシ全体として小型 でらる(いつもそうでらるわけではないが)。この状況においては、ベース部材 の下側部分12bは構造的に小型であって、加速度計を共通中心点ccpに一層 近接させることができる。この構造の詳細が、第1図の2−2線からの投影立面 図を示す第2図と、第1図の3−3線に沿う立面図で6る第3図と、4−4線に 沿う底面図でらる第4図とにとくに示されている。Attaching the accelerometer Under the base member 10, which is the side opposite to the side on which the gyro is attached with respect to the support surface SP. Side part 121) K is provided with openings 41 to 45 for multiple mounting for six accelerometers. It will be done. The input axis of the accelerometer should be as close as possible to the center of gravity or center of mass of the base member. It is well understood by those skilled in the art of inertial sensor assemblies that it should be It is understood. In the implementation of the present invention, the acceleration is smaller than the gyro as a whole. It comes out (although it doesn't always come out that way). In this situation, the base member The lower portion 12b of the is structurally compact and allows the accelerometer to be placed at a common center point ccp. Can be brought close together. The details of this structure are shown in the projected elevation from line 2-2 in Figure 1. Figure 2 shows the drawing, Figure 3 is an elevational view along line 3-3 of Figure 1, and Figure 3 shows the elevation along line 4-4 of Figure 1. It is particularly shown in FIG. 4, which is a bottom plan view.
どくに、下側部分12bは、2軸を中心とする環状の5個の加速度計取付は開口 部41〜45を含む。Finally, the lower part 12b has an opening for mounting five annular accelerometers centered on the two axes. 41 to 45 are included.
加速度計(図示せず)が取付けられた時に、各加速度計の入力軸の延長部が共通 中心点ccpを通るように、取付は開口部41〜45はベース部材10に形成さ れる。更に、加速度計の入力軸と各加速度計の2軸の間の角度は同じでらる。最 後に、隣シ合う加速度計の入力軸の間の球面角は等しい。好適な実施例において は、加速度計41〜45の任意の1つの加速度計の入力軸と2軸の間の球面角と 、隣シ合う加速度計の入力軸の間の球面角とは63.4度であるこれは12面体 の面への法線の間の球面角でるる。6番目の加速度計の入力軸がZ基準軸に整列 させら也かつccpを通るように、6番目の加速度計を取付けるための6番目の 加速度計取付は開口部46も下側部分12bは含む。したがって、6台の加速度 計相互間の球面角は等しい。When the accelerometers (not shown) are installed, the input shaft extension of each accelerometer is common. The mounting openings 41 to 45 are formed in the base member 10 so as to pass through the center point ccp. It will be done. Furthermore, the angle between the input axis of the accelerometer and the two axes of each accelerometer is the same. most Later, the spherical angles between the input axes of adjacent accelerometers are equal. In a preferred embodiment is the spherical angle between the input axis and two axes of any one of the accelerometers 41 to 45. , the spherical angle between the input axes of adjacent accelerometers is 63.4 degrees, which is a dodecahedron. is the spherical angle between the normal to the surface of . The input axis of the 6th accelerometer is aligned with the Z reference axis The 6th accelerometer is installed so that it passes through the ccp. The lower portion 12b also includes an opening 46 for accelerometer mounting. Therefore, the acceleration of 6 cars The spherical angles between the two are equal.
ベース部材10におけるジャイロと加速度計のための取付は開口部の配置は、対 称X−Z平面が維持されるようなものである。更に、各ジャイロの入力軸は1台 の加速度計の入力軸と一直線上に並び、センナ対が支持面SPの両側に設けられ る。このようにして6本の慣性基準軸が設定される。本発明の好適な実施例にお いては、6本の慣性基準軸は正12面体の6本の軸でろって、各軸は正12面体 の向き合う2つの面に対して垂直でらる。したがって、全てのセンサ入力軸は互 いに63.4度(1位の確度)の球面角にらる。The arrangement of the mounting openings for the gyro and accelerometer in the base member 10 is such that the nominal X-Z plane is maintained. Furthermore, each gyro has one input shaft. A sensor pair is provided on both sides of the support surface SP in line with the input axis of the accelerometer. Ru. In this way, six inertial reference axes are set. In a preferred embodiment of the invention In this case, the six inertial reference axes are the six axes of a regular dodecahedron, and each axis is a regular dodecahedron. perpendicular to the two opposing faces of Therefore, all sensor input axes are The spherical angle is 63.4 degrees (first place accuracy).
懸架取付は具 センサーアセンブリのための懸架取付は具26については、第1図乃至第8図に 詳細に示されている。Suspension installation is done using tools. Suspension mounting for the sensor assembly is shown in FIGS. 1-8 for fixture 26. Shown in detail.
これらの図には、4つの懸架取付はアセンプ1J200のうちの1についてしか 、細部が示されていないが、不図示の他のアセンブリも同様に構成されている。These diagrams show that the four suspension installations are only for one of the Asemp 1J200s. Although not shown in detail, other assemblies not shown are similarly constructed.
4つQ懸架取付は具26を備えた、センサーベース部材10が示されている。各 取付は具の中心線27は、2基準軸と平行をなし、共通の中心点ccpから等距 離にある。当該技術において周知の弾性懸架部材28が、各懸架取付は具26間 において、シャーシ取付は具11に対し組み付けられている。弾性懸架部材28 及び懸架取付は具・26は、共に、例えば第8図に示すボルト801によって固 定される。各弾性懸架部材28には、例えば、シャーシ11に取シつけられ、そ れによって弾性懸架部材28でベース部材10が懸架されるようにする部材80 2が備わって各懸架取付は具26には、それぞれの懸架部材28に押しつけられ る懸架面29が設けられている。懸架面29によって、懸架取付は具26は、フ ラットな取付は面MPを形成している。各懸架部材28は、弾性の中心点30を ゛備えている。懸架部材28は、全て、弾性中心点30が、共通の中心点ccp がら等間隔になっている。弾性中心点30は、まとまって、共通のCCPを通っ て延びるフラットな懸架面SP を形成するように意図されている。取付は面M Pは、懸架面SPに対し平行で、間隔をらけて配置されるのが望ましい。X−Y 座標軸は、公称では、懸架面spにあシ、X−Z面は、懸架面SPに対し垂直で らる。懸架取付は具26は、また、X軸及びX−Z面に対しても対称をなすよう に意図されている。第2図に示すように、懸架取付は具26は、加速度計取付は アパーチャ41〜4Gと同じ側にあたる、本体部材1Gの下方部分12bに配置 されている。The sensor base member 10 is shown with a four-Q suspension mount 26. each For installation, the center line 27 of the tool is parallel to the two reference axes and equidistant from the common center point ccp. It's in a remote area. A resilient suspension member 28, as is well known in the art, is provided between each suspension attachment. , the chassis mounting is assembled to the fixture 11. Elastic suspension member 28 and the suspension mounting tool 26 are both fixed with bolts 801 shown in FIG. 8, for example. determined. For example, each elastic suspension member 28 is attached to the chassis 11 and A member 80 that allows the base member 10 to be suspended by the elastic suspension member 28. 2 is provided in each suspension mounting fixture 26 to press against the respective suspension member 28. A suspension surface 29 is provided. The suspension surface 29 allows the suspension mounting device 26 to The flat attachment forms a plane MP. Each suspension member 28 has a center point 30 of elasticity. I am prepared. The suspension members 28 all have elastic center points 30 at a common center point ccp. They are evenly spaced. The elastic center points 30 collectively pass through a common CCP. It is intended to form a flat suspension surface SP extending from the top to the right. Mounting is on surface M It is desirable that P be arranged parallel to the suspension surface SP and spaced apart from each other. X-Y The coordinate axes are nominally aligned with the suspension surface SP, and the X-Z plane is perpendicular to the suspension surface SP. Ruru. The suspension mounting tool 26 is also symmetrical about the X-axis and the X-Z plane. is intended. As shown in FIG. 2, the suspension mounting tool 26 and the accelerometer mounting tool 26 are Arranged in the lower part 12b of the main body member 1G on the same side as the apertures 41 to 4G has been done.
本発明の態様の1つによれば、共通の中心点CCPが、ベース部材10、ベース 部材10に取シつけられた全てのジャイロ及び加速度計、及び、懸架取付はアセ ンブリから成る悪果質量の質量の中心または重力の中心と同じになるように意図 されている。すなわち、センサーの全ての基準軸に共通した中心点が、該システ ムの重力の中心と同じになシ、懸架面SPは、基準軸の共通の中心点CCPだけ でなく、重力の中心も通ることになる。According to one aspect of the invention, the common center point CCP is located between the base member 10, the base All gyros and accelerometers attached to member 10 and suspension attachments are intended to be the same as the center of mass or center of gravity of the mass consisting of has been done. That is, the center point common to all reference axes of the sensor is The suspension surface SP has only the common center point CCP of the reference axis. Instead, it will also pass through the center of gravity.
センサーの幾何学的構造 第6図を参照すると、6つの別個のジャイロ131〜136は、それぞれ、取付 はアパーチャ31〜36に取シクけ、6つの別個の加速度計141〜14Gは、 取付はアパーチャ41〜46に取シつけられるようになっている。前述のように 、各センサーの入力軸は、全て、共通の中心点CCPを通っている。ジャイロ1 31〜136の入力軸は、それぞれ、軸Ag + Bg + Cg 、 Dg 。Sensor geometry Referring to FIG. 6, six separate gyros 131-136 each have a are mounted on apertures 31-36, and six separate accelerometers 141-14G are It can be attached to the apertures 41-46. As aforementioned , the input axes of each sensor all pass through a common center point CCP. Gyro 1 The input axes 31 to 136 are axes Ag + Bg + Cg and Dg, respectively. .
Eg+及び、Zgに対応する。同様に、加速度計141〜146の入力軸は、そ れぞれ、Aa 、Ba、Ca、Da。Corresponds to Eg+ and Zg. Similarly, the input shafts of accelerometers 141-146 Aa, Ba, Ca, Da, respectively.
EJL、及び、Zaに対応する。入力軸AgとAa、BgとBa+CgとCa、 Dg と Da 、EgとE&、及び、ZgとZaは、全て、共線上にらる。Corresponds to EJL and Za. Input shaft Ag and Aa, Bg and Ba+Cg and Ca, Dg and Da, Eg and E&, and Zg and Za are all collinear.
本発明の望ましい実施例の場合、ベース部材10は、前述の、ここに例示する構 成をとることになシ、6対のセンサーが形成されて、各対をなすセンサーは、そ れぞれのジャイロから共通の中心点CCPのちょうど反対側に別個になった加速 度計を1つ備え、各対をなすセンサーの入力軸は、共線上にくるようになってい る。第6図のセンサーに関する幾何学的形状の一部が、第7図に示されておシ、 対をなすセンサーのアライメントが明らかにされている。各対をなす加速度計の 入力軸とジャイロの入力軸は、1つのまっすぐな基準軸を形成し、その基準軸上 にある。すなわち、センサー軸Zg、Zaは、基準軸22上にらシ、センサー軸 Ag 、 Aaは、基準軸AA上にあシ、センサー軸Bg、Baは、基準軸BB 上にあシ、センサー軸Cg + Caは、基準軸CC上にラシ、センサー軸・D g、Daは、基準軸DD上にらシ、センサー軸Eg+Eaは、基準fiEE上に ある。6つの別個になった基準軸ZZ、AA、BB、CC,DD、EEは、全て 、共通の中心点CCPに収束し、互いに斜めになる。In a preferred embodiment of the invention, the base member 10 is constructed as previously described and illustrated herein. In order to achieve this, six pairs of sensors are formed, and each pair of sensors Separate accelerations from each gyro just opposite the common center point CCP It is equipped with one meter, and the input axes of each pair of sensors are collinear. Ru. Some of the geometry for the sensor of FIG. 6 is shown in FIG. The alignment of the paired sensors has been revealed. of each pair of accelerometers. The input shaft and the gyro input shaft form one straight reference axis, and the It is in. That is, the sensor axes Zg and Za are aligned on the reference axis 22 and the sensor axis Ag, Aa are on the reference axis AA, sensor axes Bg, Ba are on the reference axis BB The sensor axis Cg + Ca is placed on the reference axis CC, and the sensor axis D g and Da are on the reference axis DD, and the sensor axis Eg+Ea is on the reference fiEE. be. The six separate reference axes ZZ, AA, BB, CC, DD, EE are all , converge to a common center point CCP and are oblique to each other.
第8図には、ジャイロを取シつけたベース部材1゜0が示されている。さらに、 4つの懸架取付は具も示されている。FIG. 8 shows a base member 1°0 with a gyro mounted thereon. moreover, Four suspension mounts are also shown.
当該技術の熟練者には明らかなように、第1図乃至第7図に明示の構造は、該図 面とは異なるやシ方で構成することも可能である。該図面には、12の平面が形 成された球状のブロックから成るベース部材が示されている。ベース部材の上方 部分と下方部分の両方に、X−Y面と平行な第1の平面が含まれておシ、残シの 5つの平面は、円錐形状を形成し、第1の平面がこの円錐の頂点くくることにな る。さらに、できるだけ共通の中心点の近くにジャイロと加速度計を取9つける キャビティを形成するため、これらの平面によってアパーチャが形成される。取 付はアパーチャのサイズは、選択されるジャイロまたは加速度計センサーの構造 によって決まる。上述のように、単体構造のベース部材によって、特定の配置を なすように6つのジャイロと6つの加速度計を取うつけることができ、それによ って、各基準軸に、それぞれの入力軸が互いに共線上に位置する1つの加速度計 と1つのジャイロから成る1対のセンサーが設けられた、1つの組をなす6つの 基準軸が得られることになる。ブロックの平面は、幾何学的に、全ての平面に対 する法線が共通の中心点で交差し得るように構成されている。As will be apparent to those skilled in the art, the structure shown in FIGS. It is also possible to configure it in a different direction from the surface. In the drawing, 12 planes are shaped A base member consisting of a spherical block is shown. Above the base member Both the upper part and the lower part include a first plane parallel to the X-Y plane, and the remaining part The five planes form a conical shape, and the first plane lies at the apex of this cone. Ru. Additionally, install the gyro and accelerometer as close to a common center point as possible. Apertures are formed by these planes to form a cavity. Tori The size of the aperture is indicated by the structure of the selected gyro or accelerometer sensor. Determined by As mentioned above, the unitary base member allows for specific placement. You can install 6 gyros and 6 accelerometers like Therefore, one accelerometer for each reference axis, whose input axes are collinear with each other. A pair of sensors consisting of a gyro and a gyro are provided. A reference axis will be obtained. The plane of the block is geometrically relative to all planes. The normals are configured so that they can intersect at a common center point.
ブロックのベース部材取付はアパーチャが示されているが、必要なのは、取付は 表面またはセンサーをベース部材に固定する手段ということだけでらる。The aperture is shown for mounting the base member of the block, but it is necessary to It merely refers to the means for securing the surface or sensor to the base member.
アパーチャを備えたベース部材を利用する場合、慣性モーメントに対する配慮を 有効に行なうことによって、良好な動的安定性が得られる。もちろん、本発明の 真の精神及び範囲を逸脱することなく、センサー構造の変更によって、ベース部 材の構造に影響を及ぼすことが可能である。When using a base member with an aperture, consider the moment of inertia. By doing so effectively, good dynamic stability can be obtained. Of course, the present invention Without departing from the true spirit and scope, the base part can be modified by changing the sensor structure. It is possible to influence the structure of the material.
当該技術の熟練者には明らかなように、本書に既述の意図する要件及び機能を達 成するKは、既述の構造上の構成に対して多くの変更を加えることが可能である 。It will be apparent to those skilled in the art that the intended requirements and functionality described herein are not achieved. It is possible to make many changes to the structural configuration described above. .
本発明の図示実施例の場合、ベース部材10に対し取付はアパーチャ32及び3 3の位置よシ下方に、さらに、アパーチャ332及び333が形成された。これ らのアパーチャを調整することによって、重力の中心カニ共通の中心点ccpに くるように位置決めする方法が得られる。他のつり合い構造も、もちろん、可能 でちるが、本体のつシ合いアパーチャは、やは、!:l、X−2面に対する平面 対称を維持するため、X軸に対して対称になることを意図したものでらる。In the illustrated embodiment of the invention, the apertures 32 and 3 are attached to the base member 10. Further, apertures 332 and 333 were formed below the position 3. this By adjusting the apertures of the two, the center of gravity can be adjusted to the crab common center point ccp. This provides a method for positioning so that the Other balanced structures are of course also possible. However, the matching aperture of the main body is... :l, plane relative to the X-2 plane In order to maintain symmetry, it is intended to be symmetrical about the X axis.
ベース部材10のために選択された材料及びジャイロまたは加速度計のためのケ ース材料によって、もちろん、本発明の範囲内での構造上の変更が加えられるこ とになる。具体的には、アルミニウムのベース部材及び加速計のスチール製ケー シングに関し、図示のように、ペデスタル300によってベース部材から加速度 計を持ち上げるのが望ましいことが分った。The material selected for the base member 10 and the case for the gyro or accelerometer. Depending on the base material, structural changes may, of course, be made within the scope of this invention. It becomes. Specifically, the aluminum base member and the steel case of the accelerometer With respect to the I found it advisable to lift the meter.
本発明は、ケースに対;−てジャイロを振動させる機械的ディザメカニズムを備 えた、リングレーザ−ジャイロの用途に特に適している。一般に、三幅対のリン グレーザ−ジャイロがプラントホームに対しI交するように取シつけられると、 入力軸は、円錐状のパターンで回転する傾向がある。これは、機械的ディザメカ ニズムとプラットホームとの交差結合に起因するものと考えられる。機械的に振 動させられるりングレーザージャイロに関して本発明を実施する場合、全ての基 準軸が共通の中心点に向かっておシ、共通の中心点が質量の中心に位置している ため、また、懸架面が、質量の中心を通る結果、すぐれた動的安定性が得られ、 既述の交差結合に関する問題は、はぼ屑消されることになる。The present invention includes a mechanical dither mechanism that vibrates the gyro against the case. It is especially suitable for ring laser-gyro applications. In general, three-width pairs of links When the Glaser Gyro is installed so that it crosses the plant home, The input shaft tends to rotate in a conical pattern. This is a mechanical dither mechanism This is thought to be due to the cross-coupling between the network and the platform. mechanically shaken When implementing the invention with respect to a driven ring laser gyro, all basic The quasi-axes point toward a common center point, and the common center point is located at the center of mass. As a result, the suspension surface passes through the center of mass, resulting in excellent dynamic stability. The previously mentioned cross-linking problems will be eliminated.
6つのジャイロと6つの加速度計を必要とするシステムにおけるベース部材が示 されているが、本発明の精神及び範囲内において、ベース部材に修正を加え、セ ンサーの入力軸が共通の中心点に集まることと、共通の中心点が重力の中心にく ることの両方または一方が満たされるやり方で任意の複数のジャイロ及び加速度 計に適応させることも可能である。A base member in a system requiring six gyros and six accelerometers is shown. However, modifications may be made to the base member and the se The sensor's input axes converge on a common center point, and the common center point is near the center of gravity. Any multiple gyros and accelerations in such a way that either or both of the following are satisfied: It is also possible to adapt it to a meter.
すなわち、本発明の原理は、三幅対のジャイロ及び加速度計に適用することが可 能でるる。That is, the principle of the present invention can be applied to a three-width pair of gyros and accelerometers. Node Ruru.
さらに、やはり、本発明の精神及び範囲内ということに々るが、つシ合わせ質量 がベース部材10の一部を形成し、共通の中心点ccpが重力の中心にくるよう にしている場合には、加速度計とジャイロスコープを懸架面の同じ側に配置する ことも可能である。Furthermore, while still remaining within the spirit and scope of the invention, forms part of the base member 10, and the common center point ccp is located at the center of gravity. Place the accelerometer and gyroscope on the same side of the suspension surface if It is also possible.
ベース部材は、単体構造をとるようにする。The base member has a unitary structure.
手続補正書く方式) 1.事件の表示 PCT/US89102221 、発明の名称 スキュー軸慣性センサ組立体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称(氏名) ハネウェル・インコーホレーテッド−+都理人 居所 東京都千代田区永田町2丁目4番2号秀和溜池ビル811 6、補正の対象 く1)特許法第184条の5第1項の規定による書面(3)別途の通り 国際調査報告Procedure amendment writing method) 1. Display of incidents PCT/US89102221 , name of invention Skew axis inertial sensor assembly 3. Person who makes corrections Relationship to the incident: Patent applicant Name (Name) Honeywell Incorporated - + Tsurijin Residence: 811 Hidewa Tameike Building, 2-4-2 Nagatacho, Chiyoda-ku, Tokyo 6. Subject of correction 1) Document pursuant to the provisions of Article 184-5, Paragraph 1 of the Patent Law (3) As specified separately international search report
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