JPH0513468B2 - - Google Patents

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JPH0513468B2
JPH0513468B2 JP60091328A JP9132885A JPH0513468B2 JP H0513468 B2 JPH0513468 B2 JP H0513468B2 JP 60091328 A JP60091328 A JP 60091328A JP 9132885 A JP9132885 A JP 9132885A JP H0513468 B2 JPH0513468 B2 JP H0513468B2
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accelerometer
signal
acceleration
high frequency
frequency
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JP60091328A
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Robuson Buraun Kenesu
Furederitsuku Watoson Nooman
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JII II SHII FUERANTEI DEFUENSU SHISUTEMUSU Ltd
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JII II SHII FUERANTEI DEFUENSU SHISUTEMUSU Ltd
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Publication of JPH0513468B2 publication Critical patent/JPH0513468B2/ja
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    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • GPHYSICS
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02827Elastic parameters, strength or force

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加速度計装置に関するものであり、
特に慣性プラツトホームに用いる形式のものに関
する。
従来技術 プラツトホームの直線運動及び回転運動を監視
するように構成された複数のジヤイロスコープ及
び加速度計を用いる慣性プラツトホーム装置が公
知である。プラツトホームの運動を検知するのに
用いられる加速度計は、プラツトホームを載せて
いる乗物の運動と一致したプラツトホームのゼロ
加速度、一方向加速度及び低周波振動加速度、す
なわち慣性加速度を正確に測定するのに必要であ
る。ある慣性航法品質の加速度計が“低周波”型
であつても、すべての低周波加速度計が慣性航法
品質のものである必要がないことが分るであろ
う。本明細書において、“低周波”及び“慣性航
法品質”という用語は、ゼロから数100ヘルツの
代表的動作帯域幅を有する慣性航法品質の加速度
計に対して同義語である。
一つの慣性プラツテホーム構成内で、構成要素
の欠陥と外力の両方による誤差のいくつかの源が
あり、特に、本明細書において高周波振動、すな
わち、慣性航法品質の加速度計の正規動作範囲以
上の周波数の振動と呼ばれるものがある。
誤差のかかる源及び誘導運動は、例えば、エ
ヌ・フエルナンデ(N.Fernandez)及びジー・ア
ール・マツコンバ(G.R.Macomber)著「慣性
誘導技術(Inertial Guidance Engineering)」プ
レンテイス・ホール社(Prentice−Hall Inc.)
(アメリカ合衆国)発行などの教科書に論じられ
ている。一つの効果であるスカリング
(sculling)運動が、2本の直交軸の回りの高周
波直線振動及び高周波回転振動が第3の直交軸の
回りの非振動変位成分をもたらし、その種の成分
が低周波慣性航法品質の加速度計の動作帯域幅の
範囲内にあることに特別の関心がある。
普通に用いられているジンバルに取付けたジヤ
イロ装置については、振動誤差が小さくて、容易
に除去される効果を生じさせる傾向がある。しか
し、プラツトホーム及びその構成要素が塔載乗物
に対して動かないように固定されているストラツ
プダウン方式(機械的な基準プラツトホームを作
らず、コンピユータのなかで電気的に台を作る方
式)では、この種の振動運動の水準がより高く、
不可避である。このことは、より最近開発された
機械的にデイザされるレーザ・ジヤイロ方式につ
いて特にあてはまる。
発明の解決しようとする問題点 このような高周波振動の低周波加速度計に及ぼ
す影響を軽減するために、それらの高周波振動加
速度を慣性航法品質の加速度計の3直交軸に沿つ
て測定して、それらから、測定された低周波加速
度に適用されるべき修正値を得ることが必要にな
る。
これを多数の方法で達成できることは明らかで
ある。まず、各低周波慣性航法品質の加速度計を
1KHz以上の高周波数にわたる動作帯域幅で構成
できるが、そのような装置は、最も重要である動
作範囲の両端における精度もしくは信頼度または
その両方について妥協しているが、複雑で本質的
に生産費が高い。
次に、低周波で用いられる慣性航法品質の加速
度計のほかに、高周波加速度計、すなわち数十ヘ
ルツから数キロヘルツの動作範囲をもつた加速度
計を装置内の振動運動を検出するだけに用いても
よい。高周波加速度計によつて作られる信号は、
適当なアルゴリズムを適用することによつて処理
されて、低周波加速度計によつて作られた信号に
対する修正値を与える。
高周波加速度計と低周波加速度計を別々に用い
ると、他の誤差の源を生ずる可能性がでる。全部
で六つの加速度計によつて作られる各信号の大き
さは、加速度計ごとに変るので、修正アルゴリズ
ムは、加速度計の特性の関数として個別に作られ
なければならない。どれかの加速度計が交換され
るかまたはそれらの特性が変れば、装置全体を再
校正する必要のある倍率誤差が導入される。
これらの影響を軽減するように設計された加速
度計装置の一つの形が英国特許願第8224855
(Ed584)号に記載されており、それの第1a図
に略図で示されている。この装置は、本質的には
低周波慣性航法品質加速度計10及び高周波加速
度計15から成り、二つの加速度計の出力は、1
方向慣性加速度から高周波振動加速度にわたる広
い帯域幅にある加速度に応じた単一の出力を与え
るクロスオーバ・フイルタ回路網19によつて結
合されている。これらの加速度計は、出力信号振
幅に関して目盛られており、回路網の構成要素
は、拡張された帯域幅にわたつて事実上一様な応
答を与えるように選ばれている。
クロスオーバ周波数は、両方の加速度計の動作
帯域幅の範囲内で任意に選択してもよいが、どち
らの加速度計も実際には働かないで、各信号の結
合によつて生ずるすべての非直線性の影響を最小
にすると期待される周波数帯域内に選ばれると予
想される。例えば、低周波加速度計は2、3十ヘ
ルツより下の慣性加速度を示し、高周波加速度計
は、2、3百ヘルツより上の振動加速度を示すよ
うに通常考えられるので、例えば30〜50ヘルツの
クロスオーバ周波数をもつように都合をつける。
高周波加速度計が示す精度は、慣性航法品質加
速度計のものより低く、また各信号の著しいミス
マツチング及びそれから生ずるスケーリング誤差
(しかし極くわずか)のすべてが、前述のように
数百ヘルツまで正確である慣性航法品質(低周
波)加速度計だけから期待される周波数より低い
周波数で始まることに留意しなければならない。
しかし、クロスオーバ周波数を引上げるだけで
は必ずしも出力精度を保証する周波数範囲を大き
くするとは限らない。
慣性航法品質加速度計の普通の構成形式は、力
帰還加速度計であつて、この加速度計においては
加速度力による慣性質量、すなわち標準質量の不
変位が検知されて、電磁コイルにその力に釣合う
捕獲電流を発生させ、この電流が加速度の測定単
位である。この種の力帰還加速度計は、振子形加
速度計として構成されることが多く、標準質量
は、軸受石付ジンバルまたはヒンジ式ビームによ
つて一つの軸の周りに旋回運動するように支えら
れて拘束されている。フエランテイのモデルFA
2は、後者の形式の構成の1例である。このよう
な慣性航法品質加速度計はすべて、帰還ループが
捕獲電流または復元電流を発生するために標準質
量が測定可能な変位を起すことを必要とすると
き、前記の教科書に記載されているようにバイブ
ロペンジユラス(振動−振子運動による)誤差を
受けやすい。英国特許明細書第830076号に提案さ
れている構成の1形式は、補助加速度計を用いる
ことを介して、振子式標準質量の変位を取除くこ
とによつて、バイブロ・ペンジユロシテイの影響
を除くように考えられている。この補助加速度計
は、標準質量と同じ加速度力に応答して、帰還ル
ープに信号を与えて、振子式標準質量そのものが
完全に変位される必要なしに標準質量復元トルク
を発生する。
しかし、慣性航法品質加速度計の構成上の性質
に特有な誤差源を除いただけでは、低周波加速度
計である加速度計の動作帯域幅に影響を与えるこ
とにはならない。
本発明の一つの目的は、周知の装置及び器械に
関連した上述の欠点を少なくする振子形などの力
帰還慣性航法品質加速度計を備えた広帯域幅単一
軸加速度計装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、そのような単一軸
加速度計装置の3軸組合せを備えた慣性プラツト
ホーム装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明の第1の面によれば、単一軸加速度計装
置は、 (i) 基準位置から受感軸に沿つて加速度力によつ
て変位させられるように取付けられた標準質
量、標準質量の基準位置からの変位の関数とし
て帰還信号を発生する動作のできる変位変換
器、及び標準質量にかかる復元力を発生して加
速度力と釣合せるために中を流れかつ、帰還信
号の関数として与えられる捕獲電流に応答する
捕獲手段とを含む力帰還形低周波加速度計(本
明細書で定義したもの)、 (ii) 前記低周波加速度計に対して固定され、前記
受感軸に沿つた高周波振動に応じて加速度に関
係した信号を発生する高周波加速度計(本明細
書で定義されたもの)、及び (iii) 標準質量変位変換器からの帰還信号と高周波
加速度計によつて発生された加速度に関係した
信号とを混合して、それから捕獲電流を得るよ
うに動作できる信号処理手段を備えている。
本発明の第2の面によれば、慣性プラツトホ
ーム装置は、互いに直交する受感軸で構成され
た前節に限定した三つの単軸加速度計装置を含
んでいる。
実施例 第1b図を参照すると、低周波慣性航法品質加
速度計が振子形力帰還装置30によつて示されて
いる。適当な装置はフエランテイ形式FA2であ
る。それは、出力線33に帰還信号を発生するよ
うに動作できる変位変換器32を取付けられた慣
性質量すなわち標準質量31を備え、その信号の
振幅が標準質量31の基準位置から加速度計の受
感軸34に沿つた変位の関数となつている。この
変換器は、大きさが標準質量の変位の大きさに正
比例する出力電圧を与える増幅器に接続された電
磁ピツクオフを含んでいる。
捕獲手段35は、標準質量31に付いている電
磁駆動コイル37が配設されている磁界発生用磁
石装置36を備え、今後、捕獲電流と呼ぶコイル
を通過すると標準質量に受感軸34に沿つた力を
加える。
この捕獲電流は、相互コンダクタンス増幅器3
8によつて線33の上の帰還電圧から取出され、
コイルの中の電流の方向はコイル電流によつて生
じて標準質量にかかる力がこの質量の変位を生ず
る加速力に対して反対向きになるようなものであ
り、前記コイルは、それが帰還信号及びそれによ
つて発生した復元力が加速度による変位力に釣合
う距離にわたつて変位させられたのちに標準質量
を“捕獲”する。釣合つた加速度力は、出力39
において、例えば、単一または差動出力(第1a
図において13,14に示されている)を与える
増幅器40によつて、コイル37に流れる捕獲電
流の形で測定される。
標準質量31は、その基準位置において腕が加
速度計の本体43に対して旋回するように拘束さ
れているヒンジ42を含む片持ち梁腕41によつ
て支えられている。軸34に沿つた変位は、通常
小さくて、標準質量がヒンジ42の周りに旋回し
ても事実上直線的と考えることができる。上記構
成形式は、慣性航法品質加速度計に普通用いられ
る振子形加速度計の1例であるが、標準質量31
をその基準位置にそれから変位するように、説明
する必要のない公知の他の懸架形式によつて支持
することもできる。
前述のように、振子形加速度計は、閉帰還ルー
プを用いることによつて利得及び伝達関数を数百
ヘルツの振動加速度まで事実上直線応答を可能に
するように制御できるようになるけれども、高周
波における帯域幅において捕獲電流を作るために
プルーフ質量の物理的に変位させる必要性を含む
加速度計の機械的応答性によつて制限される。し
かし、帰還信号の位相進みを果すために、帰還ル
ープを個別調整することは、実際には吊下げコン
プライアンスを大きくし、また低周波における振
動を受けたとき、いわゆるバイブロペンジユラス
誤差に対する振子形加速度計の感応度を大きく
し、そのようなバイブロペンジユラス誤差はま
た、標準質量の変位の大きさの関数である。
本発明による単一軸加速度計が第2図の45に
示されている。この加速度計装置は、第1b図の
装置30に対応する慣性航法品質低周波力帰還振
子形加速度計30′を含み、同じ部品は′をつけた
同じ参照数字を付けられている。
低周波加速度計30′のほかに、この装置は、
高周波振動測定加速度計46の形をした補助加速
度計を備え、その加速度計は、例えば米国カリフ
オルニア州サン・ジユアン・カツピストラノのエ
ンデブコ社(Endevco Corp.)製の小形圧電気形
2250Aで数十ヘルツから数万ヘルツの範囲内で受
感軸に沿つて加速度を測定できるものなどがあ
る。高周波加速度計は、低周波加速度計のハウジ
ング43′に対してその受感軸を低周波加速度計
の受感軸と共軸、または少なくとも平行に、すな
わち、軸34′に沿つているようにして置かれて
いる。
加速度計46は、線47の上に振動加速度の振
幅に比例する振幅の交流電圧を発生する。出力線
47は、変位手段からの線33′と共に加算接合
部48に接続され、高周波加速度計の加速度に関
する出力が相互コンダクタンス増幅器38′に加
わる変位に関係する帰還信号と加え合わされる。
高周波加速度計からの信号の振幅は、帰還ループ
の利得に関係して制御され、加速度力に応答し
て、それによつて発生される信号が低周波加速度
計の変位変換器32′によつて発生された力にほ
ぼ等しくなるようにする。
動作時には、受感軸34′に沿つて作用する加
速度力は、標準質量31′と高周波加速度計46
の圧電気素子(図示なし)との両方に影響を与え
る。標準質量の変位は実際には作用している加速
度力を積分したものであるから、高周波加速度計
の応答に比べて遅れが生ずるのは避けられない
が、増幅器38′に加わる高周波加速度計の加速
度に関する信号は、最終的には標準質量の変位に
よつて発生されることになる電流と事実上同じ大
きさの捕獲電流がコイル37′に流れるようにす
る。しかし、捕獲電流が流れると、標準質量の著
しい変位が起る前に標準質量が捕獲される。
高周波加速度計46は、小さくて応答性がある
けれども、慣性航法の用途に必要な精度をもつて
おらず、せいぜい1または2%の程度のものであ
り、そのため標準質量31′はなお幾らかの変位
を受ける。この変位は、変換器32′によつて測
定され、加速度計46からの信号と合せて増幅器
38′に加えられるが、これによつて生ずる信号
とその信号を生じさせるに必要な標準質量の変位
は、作用している加速度の大きさに相当している
のではなく、高周波加速度計の応答における誤差
の大きさに相当しているだけである。
2、3ヘルツの低周波において、または単一方
向加速度の場合、高周波加速度計46が応答しな
いので、慣性加速度を測定する動作精度の最も厳
しい領域においては、低周波加速度計30′が周
知の方法で有効に働くにすぎない。このときは、
低周波加速度計は非常に低周波の加速度を測定し
て、他の周波数における高周波加速度計の不正確
さに対する修正値だけを与えさえすればよいの
で、帰還ループは、標準質量の変位を最小にする
ように懸架コンプライアンスの利得を高くしてバ
イブロペンシユラス誤差を最小にする構成にでき
る。
より高い周波数では、高周波加速度計は、低周
波加速度計より早期に応答するので、高周波加速
度の90%を超える精度までの捕獲電流を発生する
ように働き、低周波加速度計の閉ループは、残り
の捕獲電流源となつて、精度を慣性航法品質の器
械に期待される100%精度近くにするが、そのと
き標準質量をほんの少し変位させるだけで済む。
数百ヘルツの程度の高周波においてさえ、低周波
加速度計(低周波性能に対して調整されている)
の懸架コンプライアンスは、加速度計の応答を低
下させて、低周波加速度計が出す帰還信号をゼロ
に落とさせる。それでも捕獲電流は発生されて、
加速度出力信号が高周波加速度計の出力だけに基
づいて与えられる。高周波加速度計は、数百キロ
ヘルツの周波数まで応答し続けるので、加速度計
装置の精度がほぼ100%の限界点から高周波加速
度計の精度に向かつて落ちる。
この加速度計装置は、低周波加速度計のカツト
オフ周波数以下で最大の精度を与え、それ以上で
はどの高周波加速度計からのも同じ程度の精度が
得られる。加算接合部48とは別に、帰還ループ
内で信号を結合するのは第1a図の装置において
加速信号を結合するより構成要素の数が少なくて
よいので、構成要素の整合に要する考慮は少なく
てすむ。
例えば、第1a図の装置においては、構成要素
の故障またはクロスオーバ回路における不整合
は、クロスオーバ周波数を関心のある二つの周波
帯域間で比較的低く保つことによつて最もよく避
けられる応答の非直線性に導く可能性がある。し
かし、加速度計出力レベル間のどんな不整合も
(特にこれがあまりよく制御されていない高周波
加速度計で)また、クロスオーバ周波数に不連続
を生じたり応答スペクトルの大部分にわたつて広
がる誤差を生ずる原因となるであろう。
第2図に関して説明された装置の場合、起り得
る唯一の不連続性は、高周波加速度計出力の不整
合から生ずるものであるが、より低い周波数での
すべての偏差が帰還ループによつて隠され、この
高周波加速度計だけによるシステム出力は、スペ
クトルのより小さな部分に限られることがわかる
であろう。
さらに、上側の応答が高周波加速度計によつて
妥当な精度で拡張されるけれども、低周波加速度
計を上述のバイブロペンジユロシテイのような低
周波誤差源を除くように特に構成できることは、
前にも述べた通りである。
第2図に説明した基本的装置においては、高周
波加速度計46及び変位変換器32′からの信号
は、それらを簡単に加算することによつて結合さ
れる。どちらか一方または両方の信号を信号成形
手段52の中の50及び51に輪郭で示された信
号成形回路網によつて変更できることがわかるで
あろう。加速度応答信号における信号変更の手法
は、周知であり、広範囲の議論または詳細な議論
をする必要はない。
信号成形回路網50は、変位変換器32′から
の帰還信号を、例えば、低域伝達関数で変更して
すべての高周波交流成分を除くようにしてもよ
く、変位変換器32′は整流された交流ピツクオ
フ信号を発生できるとともに、積分項のおかげで
低周波数またはゼロ周波数におけるループ利得を
大きくするものである。
信号成形回路網51は、信号の帯域幅を制限す
る程には信号を伝達関数によつて変更するように
作用しなくてもよい。例えば、ある圧電気加速度
計は、容量形変換器を用い、交流加速度信号が重
畳される直流オフセツトをもつており、回路網5
1は、直流阻止のためのコンデンサを備えていて
もよい。また、この加速度計は、10キロヘルツよ
り大きくおそらく50キロヘルツまでの周波数に応
答して交流出力を発生する。そのような周波数で
かつ帰還ループ応答帯域幅の外側にある交流電流
がコイルを通過するのは“目に見えない”はずで
あるけれども、コイルが整流効果を交流電流に働
かせて、加速度誤差として記録する直流電流を導
入することが可能である。高周波加速度信号が他
の軸上にある信号とデイジタルに結合される慣性
プラツトホームに関して前述した事情において
は、加速度信号は、標本化されて、高周波加速度
計は、3キロヘルツより著しく上に広がつている
応答帯域幅を必要とせず、高周波信号による誤差
の危険を避けるために回路網51も必要に応じて
信号帯域幅を制限する低域フイルタを備えていて
もよい。
高周波加速度計46と低周波加速度計の受感軸
は、同じ直線加速力に応答するように一直線に並
べられなければならないことがわかるであろう。
理想的には二つの装置の打撃の中心は一致すべき
であるが、高周波加速度計が低周波加速度計に隣
接して取付けられれば、それは第2図に示したよ
うに一致していない場合、それらの受感軸の方向
を少なくとも平行にして取付けられなければなら
ない。
別の構成が第3図に略図で示されている。低周
波力帰還加速度計60が変位できる標準質量6
1、変位変換器62、相互コンダクタンス不幅器
64を含む帰還ループ63及び標準質量61に機
械的に結合されて、増幅器64からの電流を受け
る電磁コイルを含む捕獲手段65を備えている。
第1の高周波加速度計66は、低周波加速度計の
受感軸67の片側へ、その受感軸を低周波加速度
計の受感軸に平行にして取付けられている。第2
の高周波加速度計68が軸67の他方の側へ同じ
距離はなして軸67と整列させて取付けられてい
る。二つの高周波加速度計からの信号は、加算手
段69において結合されて平均の直線加速度値を
作る。高周波加速度計の対は、標準質量61の質
量中心と一致する直線及び回転成分を含む加速度
力に関して実行打撃中心をもつている。
従つて、低周波加速度計と高周波加速度計対の
両方が実際には同じ点に作用する加速度を受ける
ので、物理的に離れていることによる誤差がなく
なる。
高周波加速度計(一つまたは1対)は、本明細
書で説明した容量形圧電気形以外のもの、例えば
圧電抵抗形のものであつてもよいが、低周波加速
度計に対してそれらを取付けるために最大の余地
を与えるために小形であるのが好ましい。
同様に、低周波加速度計は、上述の振子形以外
の力帰還装置であつてもよく、ビブロペンジユラ
ス誤差を軽減する能力は冗長であるが、装置のす
べての特定の基準を満足するように帰還ループ応
答を個別に調整する能力を保持している。本発明
による単一軸加速度形装置が第2図に示すように
単一の高周波加速度計を含むか、または第3図に
示すように1対含むかどうかに関係なく、高周波
加速度計を装置内に取付けることにかなりの自由
度があるので、複数の装置を例えば3軸組合せで
用いるとき、より効果的な構成を得ることができ
る。
このことは第2図の加速度計装置が慣性プラツ
トホーム装置に用いられている例によつて最も容
易に理解される。そのような装置は、周知であ
り、主な構成要素が第4図に略図で示されてお
り、第2図と合わせて、慣性プラツトホームによ
つて支えられかつ慣性プラツトホームの直交X、
Y及びZ軸内に位置を合わされた受感軸を有する
三つの単一軸加速度計装置30′,30″及び30
を示す。このプラツトホームはまた三つの単一
軸ジヤイロ70′,70″及び70を支持してお
り、各ジヤイロはまた、直交X、Y及びZ軸に対
して回転力を測定するように位置合せされてい
る。各加速度計及びジヤイロの出力は、71に総
括的に示された計算機に送られ、この計算機は標
準の技術を用いてプラツトホームの空間的位置を
計算するもので、これ以上説明する必要はない。
計算機はまた高周波振動帯域における加速度計信
号を受けることを考慮に入れ、かつそれらの信号
から標準の誤差修正方程式に基づく算法を用いて
他の軸の低周波加速度計信号への低周波修正値を
計算して、それらに加えるように組織されてい
る。
次に第5図を参照すると、立方構造の内壁に取
付けられた三つの加速度計装置30′,30″及び
30ならびにその構造の外壁に取付けられた三
つのジヤイロパツケージ70′,70″及び70
によつて形成されたクラスタ80を含む慣性プラ
ツトホームが略図で示されている。ジヤイロはコ
ンパクトなレーザジヤイロであつて機械的にデイ
ザさせられて動作を行う。これらのジヤイロはま
たストラツプダウン・モードすなわちプラツトホ
ームがプラツトホームを支持する乗物に対する動
きによつて空間的配向を維持するように懸架され
ないで、乗物から伝えられる振動とジヤイロの動
作によつて発生される振動との両方に乗物が感じ
易い状態で動くように拘束されているモードで作
動される。加速度計装置30′,30″,30
は、高周波加速度計46が三つの加速度計装置す
べてを取付けできるようにしている低周波加速度
計30′などの本体部分から変位させられて、低
周波加速度計がそれらの打撃の中心をプラツトホ
ームの重心に近接させて取付けられ、かつ各高周
波加速度計が空間的に事実上共存しているような
具合に構成されている。
第3図に示したような単一軸の加速度計装置を
用いて同様のプラツトホームを構成することがで
き、高周波加速度計が各単一軸加速度計装置内に
おいて、三つの対全部の打撃の中心が加速度計そ
のものを分離しても共存するようにして配置され
ることがわかるであろう。第3図の単一軸加速度
計の特定の構成の場合、共通の打撃中心を通る軸
に沿つた加速度成分を与える二つの高周波加速度
計信号の合計のほかに、二つの高周波加速度計信
号間の差を直交軸の周りの加速度計装置の回転の
測定単位としてとつてもよい。従つて、三つの直
交して配置された加速度計装置は、通常ジヤイロ
によつて与えられ、かる誤差修正値をさらに都合
よく作ることができるようにする回転測定値を与
えることができる。
従つて、本発明の第1の面による単一軸加速度
計装置を用いると改良された性能の慣性プラツト
ホームを構成できる。
明らかに他の形式のプラツトホームがより広い
動作帯域幅が必要であり、滞在的倍率誤差を二つ
以上の加速度計を用いて避ける必要のあるすべて
の装置においても用いることのできる単一軸加速
度計装置を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1a図は先行技術の略図、第1b図は公知の
慣性航法品質単一軸力帰還振子形加速度形の図解
式電解機械回路図、第2図は第1b図に示した形
の力帰還振子形加速度形及び単一高周波加速度形
を組入れている本発明による単一軸加速度計装置
の図解式電気機械回路図、第3図は第1b図に示
した形の力帰還振子形加速度計呼び力帰還加速度
計の打撃中心の周りに配置された1対の高周波加
速度計を組入れた本発明による単一軸加速度計装
置のブロツク略図、第4図は慣性プラツトホーム
に関連した第2図の加速度計装置を含む測定及び
信号処理要素の略ブロツク図、第5図はレーザジ
ヤイロ装置と第2図の形の三つの加速度計装置を
含むストラツプダウン慣性プラツトホームの個々
の加速度計の配置を示す略斜視図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 基準位置から受感軸に沿つて加速度力に
    よつて変位させられるように取付けられた標準
    質量と、前期標準質量の前記基準位置からの変
    位の関数として帰還信号を発生できる変位変換
    器と、帰還信号の関数として与えられる捕獲電
    流が中を流れるのに応じて加速度力に釣合う前
    記標準質量にかかる復元力を発生する捕獲手段
    とを含む力帰還形の低周波加速度計と、 (b) 前記低周波加速度計に対して固定され、かつ
    前記受感軸に沿つた高周波振動に応答して加速
    度に関する信号を発生する高周波加速度計と、 (c) 前記標準質量変位変換器からの帰還信号と前
    記高周波加速度計によつて発生された加速度に
    関する信号とを混合して、それから捕獲電流を
    得るように動作できる信号処理手段とを備えて
    成る単一軸加速度計装置。 2 前記信号処理手段があらかじめ定めた伝達関
    数に従つて混合されるべき信号の少なくとも一つ
    を変えることのできる信号成形手段を含む特許請
    求の範囲第1項に記載の単一軸加速度計装置。 3 前記信号成形手段が前記高周波加速度計によ
    つて与えられた加速度に関する信号をあらかじめ
    定めた帯域の周波数の範囲内で通すことのできる
    フイルタ回路網から成る特許請求の範囲第2項に
    記載の単一軸加速度計装置。 4 前記信号成形手段が前記標準質量変位変換器
    からの帰還信号の積分成分を形成することのでき
    る信号成形回路網を含む特許請求の範囲第3項に
    記載の単一軸加速度計。 5 前記低周波加速度計に対して固定されたもう
    一つの高周波加速度計を高周波加速度計の受感軸
    の方向が前記低周波加速度計の受感軸に平行に伸
    び、かつ前記低周波加速度計の両側に等距離に配
    置されている状態で備えると共に、前記二つの高
    周波加速度計からの平均加速度信号を表す出力信
    号を与えることのできる結合手段を備えた特許請
    求の範囲第1項、第2項、第3項または第4項の
    いずれか一つに記載の単一軸加速度計。 6 (a) 基準位置から受感軸に沿つて加速度力に
    よつて変位させられるように取付けられた標準
    質量と、前記標準質量の前記基準位置からの変
    位の関数として帰還信号を発生できる変位変換
    器と、帰還信号の関数として与えられる捕獲電
    流が中を流れるのに応じて加速度力に釣合う前
    記標準質量にかかる復元力を発生する捕獲手段
    とを含む力帰還形の低周波加速度計と、 (b) 前記低周波加速度計に対して固定され、かつ
    前記受感軸に沿つた高周波振動に応答して加速
    度に関する信号を発生する高周波加速度計と、 (c) 前記標準質量変位変換器からの帰還信号と前
    記高周波加速計によつて発生された加速度に関
    する信号とを混合して、それらから捕獲電流を
    得るように動作できる信号処理手段とを備えて
    成る単一軸加速度計装置を三台それらの受感軸
    が互いに直交するように配置してなる慣性プラ
    ツトホーム装置。 7 前記単一軸加速度計装置が高周波加速度計の
    打撃の中心を事実上共存するようにして配置され
    ている特許請求の範囲第6項に記載の慣性プラス
    トホーム装置。
JP60091328A 1984-05-05 1985-04-30 加速度計装置 Granted JPS6110774A (ja)

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