JPH0612259B2 - Gyro compass device - Google Patents

Gyro compass device

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JPH0612259B2
JPH0612259B2 JP61104024A JP10402486A JPH0612259B2 JP H0612259 B2 JPH0612259 B2 JP H0612259B2 JP 61104024 A JP61104024 A JP 61104024A JP 10402486 A JP10402486 A JP 10402486A JP H0612259 B2 JPH0612259 B2 JP H0612259B2
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Japan
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error
gyro
azimuth
axis
estimated
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JP61104024A
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冬希 羽根
幹雄 諸星
武 北條
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Tokimec Inc
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Tokimec Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はジャイロコンパス装置、特にセンサーであるジ
ャイロ及び加速度計を車輌、船舶等の航行体に直接取付
けるいわゆるストラップダウン方式のジャイロコンパス
装置、及びジャイロ及び加速度計が、スタビライズ(安
定化)されたプラットホーム上にあり、プラットホーム
はジンバル系を介して航行体に取り付けられるプラット
ホーム方式のジャイロコンパス装置に関して、静定時間
を短縮せんとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a gyro compass device, in particular, a so-called strap-down type gyro compass device in which a gyro which is a sensor and an accelerometer are directly attached to a navigation body such as a vehicle or a ship, and The gyro and accelerometer are on a stabilized platform, which aims to reduce the settling time for a platform-type gyrocompass device that is attached to the vehicle via a gimbal system.

〔従来の技術〕 先ず、第3図を参照して従来のストラップダウン方式の
艦船用のジャイロコンパス装置の一例を説明する。艦船
等の航行体に直接取り付けた3個のジャイロ(X−ジャ
イロ、Y−ジャイロ及びZ−ジャイロ)を有するジャイ
ロ部(1a)及びその出力をディジタル量に変換するディ
ジタル変換回路(1b)からなる角速度検出部(1)と、同
じように航行体に直接取り付けた3個の加速度計(X−
加速度計、Y−加速度計及びZ−加速度計)を有する加
速度計部(2a)及びその出力をディジタル量に変換する
ディジタル変換回路(2b)からなる加速度検出部(2)と
が、慣性信号検出部(3)を構成し、これが地球及び航行
体の運動を検出し、角速度信号及び加速度信号を夫々出
力する。上記角速度検出部(1)及び加速度検出部(2)の出
力信号は、ジャイロコンパス演算部(4)に入力される。
[Prior Art] First, an example of a conventional strap-down type gyro compass device for a ship will be described with reference to FIG. It consists of a gyro unit (1a) having three gyros (X-gyro, Y-gyro and Z-gyro) directly attached to the navigation body of a ship or the like, and a digital conversion circuit (1b) for converting its output into a digital quantity. Similarly to the angular velocity detector (1), three accelerometers (X-
An accelerometer (2a) having an accelerometer, a Y-accelerometer and a Z-accelerometer) and an acceleration detector (2) composed of a digital conversion circuit (2b) for converting its output into a digital quantity are used to detect an inertial signal. It constitutes a part (3), which detects the movements of the earth and the navigation body and outputs angular velocity signals and acceleration signals, respectively. The output signals of the angular velocity detecting section (1) and the acceleration detecting section (2) are input to the gyro compass calculating section (4).

ジャイロコンパス演算部(4)においては、角速度検出部
(1)かの角速度信号は、自転修正及びコンパス演算部(6)
の出力信号を第2の座標変換演算部(10)を通して得た
修正トルキング信号と共に、方向余弦演算部(5)に入力
される。この方向余弦演算部(5)は、航行体の座標軸
(ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸)と地球座標軸(航行体
の位置する地点における南北軸、東西軸、鉛直軸)との
間の方向余弦信号を出力する。この方向余弦信号を、加
速度検出部(2)からの加速度信号と共に、第1の座標変
換演算部(7)に供給する。これは、上記航行体座標軸方
向の加速度を地球座標系の軸方向、即ち南北及び東西の
各軸方向の加速度成分a,aに変換し、出力する。
In the gyro compass calculator (4), the angular velocity detector
(1) The angular velocity signal is used for rotation correction and compass calculation unit (6)
Is output to the direction cosine calculator (5) together with the corrected torqueing signal obtained through the second coordinate conversion calculator (10). The direction cosine calculator (5) is a direction cosine between the coordinate axes of the navigation body (roll axis, pitch axis, yaw axis) and the earth coordinate axes (north-south axis, east-west axis, vertical axis at the point where the navigation body is located). Output a signal. This direction cosine signal is supplied to the first coordinate conversion calculation section (7) together with the acceleration signal from the acceleration detection section (2). This converts the acceleration in the navigation body coordinate axis direction into acceleration components a N , a E in the axial direction of the earth coordinate system, that is, the north-south and east-west axial directions, and outputs the acceleration components a N , a E.

一方、航行体の速度計(11)より変換回路(12)を介し
て得られるログ信号を、方向余弦信号が入力されている
ジンバル角演算部(13)からの方位角信号と共に、速度
分力演算部(15)に入力し、南北及び東西方向のログ成
分V′,V′に分解する。このログ成分V′
V′を推測位置演算部(16)へ供給し、そこで積分等
の演算を行って、それより、航行体の推測位置を出力す
る。
On the other hand, the log signal obtained from the speedometer (11) of the navigation vehicle via the conversion circuit (12) is used together with the azimuth signal from the gimbal angle calculation unit (13) to which the direction cosine signal is input, and the speed component force. and input to the arithmetic unit (15) decomposes in the north-south and east-west direction of the log component V 'N, V' E. This log component V'N ,
Supply V 'E estimated position calculation unit (16), where it performs an operation of integration such, it more, and outputs the estimated position of the navigation body.

さらに、ログ出力成分V′,V′と、上記加速度成
分a,aとを加速度修正演算部(17)に於て、修正
比較し、夫々の差、即ち、傾斜誤差θ,θを得、こ
れ等と既知の自転角速度及び推測位置演算部(16)より
の推測位置とを、上記自転修正及びコンパス演算部(6)
へ入力し、演算部として考えている地球座標系と実際の
航行体の地球座標系との角度偏差を、ジャイロコンパス
ループによって、ゼロに収束させる。これ等の傾斜誤差
θ,θの中で、地球座標系、即ち航行体の位置にお
ける接平面に対して、演算部として考えている地球座標
系の接平面が東西軸まわりに傾斜している場合が傾斜誤
差θ、又は南北軸まわりに傾斜している場合が傾斜誤
差θに対応している。よって、傾斜誤差θ,θ
対応して、上記、演算部として考えている地球座標系を
鉛直軸まわりに回転して、実際の航行体の地球座標系に
近づけようのするループが、ジャイロコンパスにおける
指北ループに、東西軸まわりに近づけようとするループ
がジャイロコンパスにおけるダンピングループに、又、
南北軸のまわりに近づけようとするループが東西レベル
系に夫々対応する。
Further, the log output components V ′ N and V ′ E and the acceleration components a N and a E are corrected and compared in the acceleration correction calculation section (17), and their respective differences, that is, the inclination errors θ N , θ E is obtained, and these and the known rotation angular velocity and the estimated position from the estimated position calculation unit (16) are used as the rotation correction and compass calculation unit (6).
The angle deviation between the earth coordinate system, which is considered as the calculation unit, and the earth coordinate system of the actual navigation body is converged to zero by the gyro compass loop. Among these tilt errors θ N and θ E , the tangent plane of the earth coordinate system, which is considered as the arithmetic unit, is inclined about the east-west axis with respect to the tangent plane at the position of the navigation body The tilt error θ N corresponds to the tilt error, and the tilt error θ E corresponds to the tilt around the north-south axis. Therefore, in response to the tilt errors θ N and θ E , a loop for rotating the earth coordinate system, which is considered as the arithmetic unit, around the vertical axis to bring it closer to the earth coordinate system of the actual navigation body, The finger north loop of the gyro compass, the loop trying to approach the east-west axis to the dumping group of the gyro compass,
Loops that try to get closer to the north-south axis correspond to the east-west level system, respectively.

この内、傾斜誤差θに対応する2つのループ、即ち指
北ループとダンピングループとより成る系を、ジャイロ
コンパッシングと呼ぶ。
Of these, a system composed of two loops corresponding to the tilt error θ N , that is, a finger north loop and a damping group is called gyrocompassing.

上記各軸まわりの回転命令を、実際のジャイロ軸が存在
する航行体のロール、ピッチ、ヨーの各軸まわりの成分
に変換するのが第2の座標変換演算部(10)の役割であ
る。
The role of the second coordinate conversion calculation unit (10) is to convert the rotation command about each axis into components about the roll, pitch, and yaw axes of the navigation body in which the actual gyro axis exists.

一方、方向余弦演算部(5)よりの方向余弦信号は、ジン
バル角演算部(13)において、航行体の方位角、ピッチ
角、ロール角等の姿勢角信号に変換され、外部の所要部
署に出力される。
On the other hand, the direction cosine signal from the direction cosine calculation unit (5) is converted into attitude angle signals such as the azimuth angle, pitch angle, and roll angle of the navigation vehicle in the gimbal angle calculation unit (13) and sent to the external required department. Is output.

次に、プラットホーム式ジャイロコンパスについて説明
する。また、この説明は、前述したジャイロコンパッシ
ングをプラットホーム式ジャイロコンパスの場合で行
う。
Next, the platform type gyro compass will be described. In addition, this explanation will be made in the case of the platform type gyro compass, which is the gyro compassing described above.

第4図はその一例で、これは、1軸自由度ジャイロをプ
ラットホーム(5′)に乗せた構造になっている。この
第4図の例は、やはり積分器付ジャイロコンパスであ
る。この第4図に示すジャイロコンパスでは、ジャイロ
は1個ではなく、少なくとも2個の、公知のいわゆる
「1軸自由度ジャイロ」が用いられる。従って、まずこ
の「1軸自由度ジャイロ」について簡単に説明する。第
4図の例では、その中央に(Y)で示された1軸自由度
ジャイロがあり、その中に、ジャイロ(100 )が内蔵さ
れている。実際の1軸自由度ジャイロの内部には、ピッ
クアップ、トルカー等の多くのエレメントが内蔵され、
複雑なものであるが、1軸自由度ジャイロそのものが公
知であるので、その内容説明は立ち入らないことにす。
基本的に1軸自由度ジャイロは、3軸、すなわち、1軸
自由度ジャイロ(Y)に就いて見れば、スピン軸(Y
s)、入力軸(I)、出力軸(O)をもち、かつ電
気的入力端子と出力端子とをもっている。1軸自由度ジ
ャイロ(Y)は、入力軸(I)のまわりの外筐(110
)の旋回を敏感に感知して、その出力端子より電気信
号を発生する。ジャイロ(Y)が、第4図の位置にある
ときは、このジャイロ(Y)全体が、、それが固定せら
れたプラットホーム(5′)と共に、入力軸(I)の
まわりにまわろうとすると、上記理由により、その出力
端子から信号が出力され、この出力が、第4図に於て点
線で示すとおり、レゾルバ(58)を経て、増幅器(47)
をとおり増幅されて、サーボーモータ(57)に致り、こ
れを制御し、この動きは、ギヤ(g)及び軸(51)を介し
て垂直環(14′)に伝えられ、垂直軸(53′)を介し
て、プラットホーム(5′)をまわし、はじめのジャイ
ロ(Y)の軸(I)のまわりの旋回を打ち消してしま
う。従って、プラットホーム(5′)は、宇宙空間に対
して、軸(I)のまわりでは、一定の姿勢をとり続け
る性質をもつ。もし、軸(I)がプラットホーム
(5′)と垂直環(14′)との相対偏位により約90゜ず
れて、軸(59),(59′)に並行になるならば、ジャイ
ロ(Y)の出力信号は、増幅器経由で、サーボモータ
(56)に達せねば、軸(I)のまわりのサーボコント
ロールができなくなる。このように、サーボモータ(5
6),(57)の合成出力で、いつもジャイロ(Y)によ
るプラットホーム(5′)の軸(I)まわりの制御が
できるようにジャイロ(Y)の出力信号を、増幅器(4
6),(47)に分配するのが、レゾルバ(58)の役割で
ある。また、他の1つの1軸自由度ジャイロ(Z)が、
プラットホーム(5′)上にある、この入力軸(I
のまわりのプラットホーム(5′)の旋回は、このジャ
イロ(Z)に感知され、その出力信号は、点線で示す経
路を経て、増幅器(45)で増幅されて、サーボモータ
(55)を駆動し、これが、ギア(g)を経てプラット
ホーム(5′)を軸(I)のまわりにもどすので、や
はり、プラットホーム(5′)は宇宙空間に対し、軸
(I)のまわりに一定の姿勢を保つ性質をもつ。第1
図の例に於ては、軸(I),(I)に直角な他の1
軸のまわりにも、1軸自由度ジャイロ(X)があって、
やはりプラットホーム(5′)の安定化を実現している
が、これは、指北運動と関係がないので説明を省略す
る。かくて、宇宙空間に対し、3つの軸のまわりに安定
化されたプラットホーム(5′)上には、3個のジャイ
ロの他に、2個の加速度計(x)と(y)とが固定され、それ
ぞれ図に於いて、矢印(ax),(ay)方向の加速度を検
出し、これに比例する電気信号を発生するようになって
いる。ここでも、東西方向の加速度を検出する加速度計
(y)は、直接指北運動と関係がないのでその説明を省略
する。一方、加速度計(x)は矢印(ax)方向、すなわ
ち、1軸自由度ジャイロ(Y)のスピン軸(Ys)の方
向の加速度を検出するように、プラットホーム(5′)
にとりつけられているので、同図に示すとおり、スピン
軸(Ys)の水平面からの傾斜角θがごく小さいなら
ば、加速度計(x)の出力は、地球重力加速度の角θ方向
の成分を、また、ジャイロコンパス装置を取り付けた航
行体が運動している場合、スピン軸(Ys)方向の運動
加速度成分をも加えた値を出力信号として出す。
FIG. 4 shows an example thereof, which has a structure in which a uniaxial degree of freedom gyro is placed on the platform (5 '). The example of FIG. 4 is also a gyrocompass with an integrator. In the gyro compass shown in FIG. 4, not one gyro but at least two known so-called "uniaxial degree-of-freedom gyros" are used. Therefore, first, the "1-axis degree of freedom gyro" will be briefly described. In the example of FIG. 4, there is a uniaxial degree of freedom gyro indicated by (Y) in the center, and a gyro (100) is built in it. Many elements such as pickups, torquers, etc. are built into the inside of an actual 1-axis DOF gyro.
Although it is complicated, the gyro itself with 1-axis of freedom is well known, so the description of its contents will not be given here.
Basically, a 1-axis DOF gyro is a 3-axis, that is, a 1-axis DOF gyro (Y).
s), an input shaft (I Y ), an output shaft (O Y ), and an electrical input terminal and an output terminal. The uniaxial degree of freedom gyro (Y) is an outer casing (110) around the input shaft (I Y ).
) Is sensitively detected, and an electric signal is generated from its output terminal. When the gyro (Y) is in the position shown in FIG. 4, if the entire gyro (Y) tries to rotate around the input shaft (I Y ) together with the platform (5 ′) to which it is fixed. For the above reason, a signal is output from the output terminal, and this output passes through the resolver (58) and the amplifier (47) as shown by the dotted line in FIG.
Is amplified by and is absorbed by the servo motor (57) to control it, and this movement is transmitted to the vertical ring (14 ′) via the gear (g) and the shaft (51), and the vertical shaft (53 ′) ), Turn the platform (5 ') and cancel the turning around the axis (I Y ) of the first gyro (Y). Therefore, the platform (5 ') has a property of continuing to take a fixed posture around the axis (I Y ) with respect to outer space. If the axis (I Y ) is offset by about 90 ° due to the relative displacement between the platform (5 ') and the vertical ring (14') and becomes parallel to the axes (59) and (59 '), the gyro ( The output signal of Y) must reach the servo motor (56) via the amplifier, and the servo control around the axis (I Y ) becomes impossible. In this way, the servo motor (5
The combined output of 6) and (57) allows the output signal of the gyro (Y) to be controlled by the amplifier (4) so that the gyro (Y) can always control the axis (I Y ) of the platform (5 ').
It is the role of the resolver (58) to distribute to 6) and (47). In addition, another one-axis gyro (Z)
This input shaft (I Z ) on the platform (5 ′)
The rotation of the platform (5 ') around the gyro (Z) is sensed by the gyro (Z), and its output signal is amplified by the amplifier (45) and drives the servomotor (55) through the path shown by the dotted line. , This also moves the platform (5 ′) around the axis (I Z ) via the gear (g 1 ), so that again the platform (5 ′) is constant about the axis (I Z ) with respect to outer space. It has the property of maintaining posture. First
In the example shown, the other one perpendicular to the axes (I Y ) and (I Z ).
There is also a 1-axis degree of freedom gyro (X) around the axis,
The stabilization of the platform (5 ') is also realized, but this is not related to the finger north movement, so the description is omitted. Thus, with respect to outer space, two accelerometers (x) and (y) as well as three gyros are fixed on the platform (5 ') stabilized around three axes. In each of the figures, accelerations in the directions of the arrows (ax) and (ay) are detected, and an electric signal proportional to this is generated. Again, an accelerometer that detects east-west acceleration
Since (y) has no direct relation to the finger north movement, its explanation is omitted. On the other hand, the accelerometer (x) detects the acceleration in the direction of the arrow (ax), that is, the direction of the spin axis (Ys) of the uniaxial degree of freedom gyro (Y), so that the platform (5 ')
As shown in the same figure, if the inclination angle θ of the spin axis (Ys) from the horizontal plane is very small, the output of the accelerometer (x) shows the component of the earth gravity acceleration in the angle θ direction. Further, when the navigation body equipped with the gyro compass device is in motion, a value including the motion acceleration component in the spin axis (Ys) direction is output as an output signal.

ところで、第4図の例でも、ストラップダウン方式のジ
ャイロコンパス説明した加速度修正演算部(17)と同じ
ものでがある。ログ出力成分V′についても同一であ
る。従って、加速度計(x)の出力と、ログ出力成分V′
とを加速度修正演算部(17)に於て、修正比較し、夫
々の差、すなわち、傾斜誤差θを得て、出力する。
By the way, in the example of FIG. 4 as well, there is the same one as the acceleration correction calculation unit (17) described in the strapdown gyro compass. The same is true for the log output component V'N. Therefore, the output of the accelerometer (x) and the log output component V '
The acceleration correction calculation unit (17) corrects and compares N with each other to obtain the difference between them, that is, the inclination error θ N , and output it.

一方、1軸自由度ジャイロは、前にのべたように、入力
端子を有し、ここへ、命令角速度信号を電気的に与える
と、入力軸のまわりに、上記サーボ系が働いているなら
ば、プラットホーム(5′)ごと、入力軸のまわりに命
令された角速度でプレセッションする性質をもってい
る。加速度修正演算部(17)の出力、すなわち傾斜誤差
θを第4図に於て、一点鎖線に示す如く、増幅器(3
1),(32),(35′)に与え、さらに増幅器(3
1′),(32′)の出力を、増幅器(33′)で合成した
ものを、1軸自由度ジャイロ(Z)に入力してやると、
プラットホーム(5′)は、軸(I)、すなわち、軸
(53′)のまわりにプレセッションφを生ずる。同様
に、増幅器(35′)の出力を、1軸自由度ジャイロ
(Y)にもどしてやると、プラットホーム(5′)を、
傾斜が小さくなる方向へ軸(I)のまわりにプレセッ
ションさせることができる。このため、増幅器(31′)
は、比例増幅器で、そのゲインをKとし、増幅器(32)
は積分器で、その時定数をK/Tとし、さらに増幅器
(35)は比例増幅器でそのゲインをμとすると、第4図
のジャイロ(Y)のスピン軸(Ys)は、プラットホー
ム(5′)ごと、真北且つ水平に静定する。
On the other hand, the one-axis degree-of-freedom gyro has an input terminal as described above, and if a command angular velocity signal is electrically given to this, if the servo system works around the input axis, , Each platform (5 ') has the property of precessing around the input shaft at the commanded angular velocity. The output of the acceleration correction calculation unit (17), that is, the inclination error θ N , is indicated by an amplifier (3
1), (32), (35 '), and an amplifier (3
When the outputs of 1 ') and (32') are combined by the amplifier (33 ') and input to the gyro (Z) with one axis of freedom,
The platform (5 ') produces a precession φ around the axis (I Z ), ie the axis (53'). Similarly, if the output of the amplifier (35 ') is returned to the uniaxial degree of freedom gyro (Y), the platform (5')
It is possible to pre-session around the axis (I Y ) in the direction of decreasing inclination. Therefore, the amplifier (31 ')
Is a proportional amplifier, the gain of which is K, and the amplifier (32)
Is an integrator, the time constant of which is K / T I , and the amplifier (35) is a proportional amplifier whose gain is μ. The spin axis (Ys) of the gyro (Y) in FIG. ), Settled to the north and horizontally.

一方、プラットホーム(5′)と航行体(筐体(28)を
介して取り付けられる)の方向角、ピッチ角、ロール角
等の姿勢角信号は、プラットホームを支える各軸の角発
信器により、出力される。
On the other hand, the posture angle signals such as the direction angle, pitch angle, roll angle, etc. of the platform (5 ') and the navigation body (attached via the housing (28)) are output by the angle transmitter of each axis supporting the platform. To be done.

以上、2種の構造のジャイロコンパスを例として説明し
た。
The gyro compass having two types of structures has been described above as an example.

上記の例のジャイロコンパスループは、本来垂直軸、南
北軸及び東西軸の3軸相互干渉する非線形であるが、取
扱う数値が微小なので、近似すると3軸相互干渉のない
線形系となり、ジャイロコンパッシングと東西レベル系
は分離される。
The gyro compass loop in the above example is originally a non-linear system that interferes with the three axes of the vertical axis, north-south axis, and east-west axis. And the east-west level system is separated.

なお、上記の例のプラットホーム式ジャイロコンパスで
の東西レベル系とは、軸(I),(I)な直角な他
の1軸まわりにプラットホーム(5′)を安定化する系
で、1軸自由度ジャイロ(X)と東西方向の加速度を検
出する加速度計(y)とで、プラットホーム(5′)の東
西軸の方向のレベル誤差をゼロにするものである。この
東西レベル系は、本発明に無関係なので、その説明は省
略する。
The east-west level system in the platform type gyrocompass of the above example is a system that stabilizes the platform (5 ') around another axis perpendicular to the axes (I Y ) and (I Z ). The gyro (X) having the degree of freedom of axis and the accelerometer (y) for detecting the acceleration in the east-west direction make the level error in the east-west direction of the platform (5 ') zero. Since this east-west level system is irrelevant to the present invention, its explanation is omitted.

次に本発明の説明のため、上記の2例のジャイロコンパ
ッシングを、制御工学的ブロック線図で表わすと、2例
は等価であり、第5図の様に表わせる。以後、この第5
図を用いて説明する。
Next, for the purpose of explaining the present invention, when the above two examples of gyrocompassing are represented by a block diagram for control engineering, the two examples are equivalent and can be represented as shown in FIG. After that, this fifth
It will be described with reference to the drawings.

第5図のブロック線図を用いて、ジャイロコンパッシン
グ(GC)の説明をする。
Gyrocompassing (GC) will be described with reference to the block diagram of FIG.

初期方位誤差(γ)があるとき、水平方向自転成分の
角速度Ωcosλ(Ωは地球自転角速度、λは航行体があ
る現地点の緯度である)を介して、東西軸ジャイロ(6
0)に入力し、この東西軸ジャイロ(60)は、南北軸ま
わりにジンバルを傾斜させる。この傾斜を南北軸加速度
計(61)が検出し、傾斜比例信号として出力する。この
際、南北軸加速度計(61)は、航行体の南北軸方向の運
動加速度を加算して出力する。この加速度計(61)の出
力信号が、加速度修正演算部(17)で、ログ信号の南北
軸方向成分V′により、修正され、傾斜誤差θが得
られる。この傾斜誤差θは、周知の如く緯度修正され
た後、指北ゲイン(62)(ゲインはK)及び指北積分器
(63)(この定数はk/T)を介して、垂直軸ジャイ
ロ(64)にフィードバックされ、東西レベル軸ジャイロ
(60)が水平自転成分を検出しなくなるまで、垂直軸ジ
ャイロ(64)を回転させる。これが指北ループである。
これだけでは、制振しないので、傾斜誤差θをダンピ
ングゲイン(65)いこのゲインはμ)を介して、東西軸
ジャイロ(60)にフィードバックすることで、制振させ
る。これがダンピングループである。
When there is an initial heading error (γ 0 ), the gyro of the east-west axis (6) is measured via the angular velocity Ωcosλ of the horizontal rotation component (Ω is the rotation velocity of the earth and λ is the latitude of the local point where the navigation body is located).
0), this east-west axis gyro (60) tilts the gimbal around the north-south axis. The north-south axis accelerometer (61) detects this tilt and outputs it as a tilt proportional signal. At this time, the north-south axis accelerometer (61) adds and outputs the motion acceleration of the navigation body in the north-south axis direction. The output signal of the accelerometer (61), the acceleration-correction unit (17), the north-south axis component V 'N log signals, is corrected, the inclination error theta N is obtained. This tilt error θ N , after being latitude-corrected as is well known, is passed through a finger north gain (62) (gain is K) and a finger north integrator (63) (this constant is k / T 1 ) to obtain the vertical axis. The vertical axis gyro (64) is rotated until it is fed back to the gyro (64) and the east-west level axis gyro (60) no longer detects a horizontal rotation component. This is the Shihoku loop.
Since the vibration is not damped by this alone, the tilt error θ N is damped by being fed back to the east-west axis gyro (60) via the damping gain (65) or this gain μ. This is the Damping Group.

このようにして、ジャイロコンパッシング(GC)は、
指北ループとダンピングループとにより、方位誤差及び
レベル誤差をゼロにすることができる。
In this way, the gyro compassing (GC)
With the finger north loop and the damping group, the heading error and the level error can be reduced to zero.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第5図のブロック線図で表わしたジャイロコンパッシン
グ(GC)を制御工学の計算法に従い、ラプラス変換
し、(Sはラプラス演算子)初期方位誤差γに対して
方位誤差γ(s)を求めると、次式が得られる。
The gyrocompassing (GC) represented by the block diagram of FIG. 5 is Laplace-transformed according to the control engineering calculation method (S is a Laplace operator), and the azimuth error γ (s) is calculated with respect to the initial azimuth error γ 0 . When obtained, the following equation is obtained.

この(1)式の方位誤差の運動は、(1)式の分母を0に等し
いとおいた特性方程式の根を調べればよいから、 S+μgS+KΩgS+KΩg/T=0 ‥‥‥‥(2) となる。
The motion of the azimuth error in the equation (1) can be obtained by examining the root of the characteristic equation in which the denominator of the equation (1) is set equal to 0. Therefore, S 3 + μgS 2 + KΩgS + KΩg / T I = 0. ).

この(2)式の係数はすべて正であるから、(2)式は、少な
くとも一つの負の実根を持たなければならない。今、こ
れを−a(a>0)とすると、(2)式は次の形に表わす
ことができる。
Since the coefficients of this equation (2) are all positive, the equation (2) must have at least one negative real root. Now, letting this be -a (a> 0), equation (2) can be expressed in the following form.

(S+a)(S+2ξωnS+ωn)=0 ‥‥‥‥(3) すなわち、(2)式で表わされるジャイロコンパッシング
(GC)の特性方程式は、(3)式で示される指数関数の
解の時定数aと、ダンピング定数ξと、固有周期ωnと
からなる2次振動系からなることがわかる。なお、時定
数aは指北積分時定数K/Tに対応している。
(S + a) (S 2 + 2ξωnS + ωn 2 ) = 0 (3) That is, the characteristic equation of the gyrocompassing (GC) represented by the equation (2) is the exponential function solution represented by the equation (3). It can be seen that it is composed of a secondary vibration system having a time constant a, a damping constant ξ, and a natural period ωn. The time constant a corresponds to the finger north integration time constant K / T I.

もし、指北積分器(63)がなければ、(2)式は S+μgS+KΩG=0 ‥‥‥‥(4) となり、直接2次振動系に対応できる。If the finger north integrator (63) is not provided, the equation (2) becomes S 2 + μg S + KΩG = 0 (4), which can directly correspond to the secondary vibration system.

+2ξωnS+ωn=0 ‥‥‥‥(5) さて、実用化されているジャイロコンパスは、固有周期
を例えばシュラー周期の84.4分、半周期減衰率0.3と
を基本として、設計され、(2)式でのダンピングゲイン
μ及び指北ゲインK、指北積分時定数K/Tを決め
る。
S 2 + 2ξωnS + ωn 2 = 0 (5) Now, the gyrocompass that has been put into practical use is designed based on a natural period of, for example, a Schlar period of 84.4 minutes and a half-period damping rate of 0.3. Determine the damping gain μ, finger north gain K, and finger north integration time constant K / T I in equation (2).

ところで、ジャイロコンパッシング(GC)の式(1)で
の初期方位誤差γに対する静定運動は、その特性方程
式で決定され、これは設計時に行なわれることを述べ
た。従って、方位誤差の静定時間を短縮するには、固有
周期を短くし、減衰を強くする必要がある。
By the way, it has been stated that the static determinate motion with respect to the initial azimuth error γ 0 in the gyrocompassing (GC) equation (1) is determined by the characteristic equation, and this is performed at the time of design. Therefore, in order to reduce the settling time of the azimuth error, it is necessary to shorten the natural period and increase the damping.

しかし、固有周期を短くし、半周期減衰率を小さくする
(減衰を強くする)ことはダンピングゲインμ、指北ゲ
インK等を大きくすることを意味し、外乱による誤差が
大きくなることから、一定の限界がある。従って、ジャ
イロコンパスの静定時間は、例えば、固有周期を84.4分
のシューラ周期とし、半周期減衰率0.3として設計し
た条件で、拘束されてしまう。即ち、従来では、ジャイ
ロコンパスの静定時間を、例えば1.5時間より短くす
ることは不可能であった。
However, shortening the natural period and decreasing the half-cycle attenuation rate (increasing the attenuation) means increasing the damping gain μ, the finger north gain K, etc., and the error due to the disturbance increases, so There is a limit. Therefore, the settling time of the gyro compass is constrained, for example, on the condition that the natural period is set to 84.4 minutes and the half period attenuation rate is set to 0.3. That is, conventionally, it has been impossible to shorten the settling time of the gyro compass to less than 1.5 hours, for example.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

従って、本発明は静定時間の短いジャイロコンパス装置
を提供せんとするもので、これは、慣性信号検出部と、
ログ信号発生部と、それ等の出力を演算処理して傾斜誤
差及び慣性信号検出部の位置する緯度の推測位置信号を
出力するジャイロコンパス演算部或いは方位角発信器と
を有するジャイロコンパス装置に於いて、推定器(71)を
設け、この推定器は上記傾斜誤差θ及び緯度の推測位
置信号が供給され、これ等の信号に基づいて方位誤差の
推定値を発生し、この方位誤差の推定値を上記ジャイロ
コンパス演算部或いは方位角発信器よりの方位角に減算
し、方位誤差を短時間で除去するようになしたジャイロ
コンパス装置である。
Therefore, the present invention intends to provide a gyro compass device having a short settling time, which comprises an inertial signal detecting section,
A gyro compass device having a log signal generator and a gyro compass calculator or an azimuth transmitter for calculating outputs of the log signal generator and outputting an estimated position signal of the latitude at which the tilt error and inertia signal detector is located. Then, an estimator (71) is provided, which is supplied with the estimated position signals of the inclination error θ N and the latitude, generates an estimated value of the azimuth error based on these signals, and estimates the azimuth error. The gyro compass device is configured to remove the azimuth error in a short time by subtracting the value into the azimuth angle from the gyro compass calculation unit or the azimuth angle transmitter.

〔作用〕[Action]

本発明の、ジャイロコンパス装置に於ては、推定器(7
1)に、ジャイロコンパス装置(70)から傾斜誤差
θ、推測位置の緯度計算値を供給し、これより推定器
(71)は方位誤差の推定値を出力する。この方位誤差の
推定値を、真北及び局地水平系に対する航行体の相対角
として出力される発信角(ロール角、ピッチ角及び方位
角)の内の方位角に減算することで、方位角に含まれる
方位誤差が相殺できる。この時、推定器(71)の方位誤
差推定値は、時間と共にジャイロコンパスの方位誤差に
漸近し、ついには一致するが、この一致するまでの時間
は、ジャイロコンパスの方位誤差の静定時間に比べて十
分に短い時間となっている。
In the gyro compass device of the present invention, the estimator (7
The tilt error θ N and the latitude calculated value of the estimated position are supplied from the gyrocompass device (70) to 1), and the estimator (71) outputs the estimated value of the bearing error from this. By subtracting the estimated value of this azimuth error from the azimuth angle of the outgoing angle (roll angle, pitch angle and azimuth angle) output as the relative angle of the navigation vehicle with respect to true north and the local horizontal system, the azimuth angle The azimuth error included in can be offset. At this time, the heading error estimation value of the estimator (71) gradually approaches the heading error of the gyro compass with time, and finally matches, but the time until this match is the settling time of the heading error of the gyro compass. Compared to this, it is a sufficiently short time.

従って、この推定器(71)をジャイロコンパスに併設す
ることで、従来に於ては、ジャイロコンパスの方位誤差
の静定時間は、ジャイロコンパスの固有周期及び半周期
減衰係数等で支配されていたものが本発明では推定器
(71)の方位誤差推定値が方位誤差と一致するまでの推
定時間に変更される。この推定時間は、後述の如く任意
に設定できるので、ジャイロコンパスの静定時間より十
分短い時間(例えば10分)と定めれば、ジャイロコンパ
スの静定時間を格段に短縮できる。
Therefore, by attaching this estimator (71) to the gyro compass, the settling time of the heading error of the gyro compass has been controlled by the natural period and the half-period damping coefficient of the gyro compass in the past. In the present invention, the estimated time until the estimated orientation error value of the estimator (71) matches the orientation error is changed. This estimated time can be set arbitrarily as will be described later, so that if the time is set to be sufficiently shorter than the settling time of the gyro compass (for example, 10 minutes), the settling time of the gyro compass can be significantly shortened.

〔実施例〕〔Example〕

第1図を用いて本発明によるジャイロコンパス装置の一
例を説明する。本発明に於ては、従来のジャイロコンパ
スは既存のままで使用し、それに推定器(71)を併設す
る。尚、上記理由により、ジャイロコンパスは符号(7
0)で示し、その説明は省略する。
An example of the gyro compass device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, the conventional gyro compass is used as it is, and the estimator (71) is attached to it. For the above reason, the gyro compass has the code (7
0) and the description thereof is omitted.

但し、指北積分器(63)を除いてもジャイロコンパス装置
の基本的特性に変化はないから、指北積分器(63)は除い
てある。
However, since the basic characteristics of the gyro compass device are not changed even if the finger north integrator (63) is removed, the finger north integrator (63) is omitted.

この推定器(71)は、ジャイロコンパス装置(70)から
傾斜誤差θ、推測位置の緯度計算値が供給され、これ
に基づき方位誤差の推定値を出力する。この方位誤差の
推定値を、加算器(72)に於てジャイロコンパス装置
(70)よりの真北及び局地水平系に対する航行体の相対
姿勢角として出力される方位角に加算することで、方位
角に含まれる方位誤差が相殺できる。
The estimator (71) is supplied with the tilt error θ N and the latitude calculated value of the estimated position from the gyrocompass device (70), and outputs the estimated value of the azimuth error based on this. By adding the estimated value of this bearing error to the bearing angle output from the gyro compass device (70) as the relative attitude angle of the navigation vehicle with respect to true north and the local horizontal system in the adder (72), The azimuth error included in the azimuth can be offset.

従って、初期方位誤差に対する静定運動において、ジャ
イロコンパスの方位誤差の静定時間は、従来に於てはジ
ャイロコンパスの固有周期及び半周期減衰率等に支配さ
れてきたが、本発明に於ては推定器(71)の方位誤差推
定値が方位誤差と一致するまでの推定時間に変更され
る。
Therefore, in the statically determinative motion with respect to the initial azimuth error, the statically determinative time of the gyrocompass azimuth error has conventionally been governed by the natural period and the half-cycle attenuation rate of the gyrocompass, but in the present invention, Is changed to the estimated time until the heading error estimated value of the estimator (71) matches the heading error.

第5図を参照して、ジャイロコンパッシング(GC)を
式で表わすと、 =−μθ+Ωcos λγ ‥‥(A1) =−kθ ‥‥(A2) θは直接得られる傾斜誤差、 γは直接得られない方位誤差、 μはダンピングループを構成するためのダンピング定
数、 kは指北ループを構成するための指北定数、 Ωは地球自転化速度、 λはジャイロコンパス機器が位置する緯度である。
With reference to FIG. 5, the representative of the gyro con passing (GC) by the equation, N = -μθ N + Ωcos λγ ‥‥ (A1) = -kθ N ‥‥ (A2) θ N slope error is directly obtained, γ is the heading error that cannot be obtained directly, μ is the damping constant for forming the damping group, k is the finger north constant for forming the finger north loop, Ω is the earth rotation speed, λ is the gyro compass device Latitude.

又、航行体の運動により生じた加速度成分は、加速度修
正演算部(17)で修正されるため、式には表われない。
Further, the acceleration component generated by the motion of the navigation body is corrected by the acceleration correction calculation unit (17) and therefore cannot be expressed in the formula.

推定器(71)は、推定方位誤差γestを演算するオブザー
バ(71a)と推定方位誤差γestのリップル分を平滑にする
推定値フィルタ(71b)とを有する。
Estimator (71) has an estimated value filter to an observer for calculating an estimated azimuth error gamma est and (71a) smoothing the ripple of the estimated heading error gamma est (71b).

オブザーバ(71a)は、ジャイロコンパッシング(GC)
の式(A1)、(A2)式と等価な推定傾斜誤差θNestと推定方
位誤差γestを含む数式モデルを有し、入力された傾斜
誤差θと推定傾斜誤差θNestの偏差を演算し、ジャイ
ロコンパス周期よりも短時間で偏差が0に収束するよう
に適当な利得を偏差に乗じて、上記数式モデルにフィー
ドバックするように構成されている。
The observer (71a) is a gyrocompassing (GC)
Equations (A1) and (A2) of Eq. (1) have a mathematical model including an estimated tilt error θ Nest and an estimated heading error γ est , and calculate the deviation between the input tilt error θ N and the estimated tilt error θ Nest. , The deviation is multiplied by an appropriate gain so that the deviation converges to 0 in a shorter time than the gyro compass cycle, and the feedback is fed back to the mathematical model.

この結果、偏差がほぼ0状態では、傾斜誤差θと推定
傾斜誤差θNestはほぼ一致して、静定運動をする。
As a result, when the deviation is almost zero, the tilt error θ N and the estimated tilt error θ Nest substantially coincide with each other, and a static definite motion is performed.

このとき、方位誤差γは、(A1)、(A2)式に拘束された静
定運動を行い、一方推定方位誤差γestも(A1)、(A2)式
と等価な数式モデルに拘束されているので方位誤差γと
同じ静定運動を行なう。
At this time, the azimuth error γ performs a static definite motion constrained by the equations (A1) and (A2), while the estimated azimuth error γ est is also constrained by a mathematical model equivalent to the equations (A1) and (A2). Therefore, the same static motion as the bearing error γ is performed.

従って、オブザーバ(71a)の推定方位誤差γestを取り出
すことによって、未知の方位誤差γが得られる。
Therefore, an unknown bearing error γ can be obtained by taking out the estimated bearing error γ est of the observer (71a).

次に、オブザーバ(71a)を式を用いて説明する。Next, the observer (71a) will be described using equations.

(A1)、(A2)式より、状態量X(t)を用いて表わすと、 (t)=A(t)X(t) ‥‥(A3) ここで、状態量X(t)は、 行列A(t)は、 ここで、cosλ項は、緯度λにより変化するので、行列
A(t)を時変とする。
From the formulas (A1) and (A2), the state quantity X (t) is expressed as follows: (t) = A (t) X (t) (A3) where the state quantity X (t) is The matrix A (t) is Here, since the cos λ term changes depending on the latitude λ, the matrix A (t) is time-varying.

又、検出できる状態量X(t)はx(t)であるから、
出力y(t)は、 y(t)=CX(t) ‥‥(A6) ここで、行列Cは、 C=〔1 0〕 ‥‥(A7) よって、ジャイロコンパッシング(GC)の数式モデル
が、(A3)から(A7)式で得られた。
Also, since the state quantity X (t) that can be detected is x 1 (t),
The output y (t) is y (t) = CX (t) (A6) where the matrix C is C = [10] ... (A7) Therefore, the mathematical model of the gyrocompassing (GC) Was obtained from the equations (A3) to (A7).

従って、オブザーバ(71a)で用いる数式モデルは、 (t)=A′(t)Z(t) ‥‥(A8) ここで、状態量Z(t)は状態量X(t)の推定値であ
り、 行列A′(t)は、 ここで、λ′は、ジャイロコンパッシング(GC)の緯
度λの推測値で、推測位置信号に相当する。
Therefore, the mathematical model used by the observer (71a) is (t) = A '(t) Z (t) (A8) where the state quantity Z (t) is the estimated value of the state quantity X (t). Yes, The matrix A '(t) is Here, λ ′ is an estimated value of the latitude λ of gyrocompassing (GC) and corresponds to an estimated position signal.

傾斜誤差θと推定傾斜誤差θNestの偏差ERRは、 ERR=θ−θNest =y−CZ(t) ‥‥(A11) 偏差ERRに利得Gを乗じて数式モデル(A8)にフィード
バックした式が、オブザーバ(71a)の式である。すなわ
ち、 (t)=A′(t)Z(t)+G・ERR ‥‥(A12) ここで、利得Gは、適当な定数からなる、 (A3)式の状態量X(t)と(A12)式の推定状態量Z
(t)との差の微分をとると、 (t)−(t)=A′(t)Z(t)+G・(y-CZ(t))-A(t)X(t) =(A′(t)-GC)Z(t)-A(t)-GC)X(t) =F・(Z(t)-X(t)) ‥‥(A14) ここで、行列A′(t)は行列A(t)と同値であることを用
いている。
The deviation ERR between the inclination error θ N and the estimated inclination error θ Nest is ERR = θ N −θ Nest = y−CZ (t) (A11) The deviation ERR is multiplied by the gain G and fed back to the mathematical model (A8). The formula is that of the observer (71a). That is, (t) = A ′ (t) Z (t) + G · ERR (A12) where the gain G is an appropriate constant, State quantity X (t) of equation (A3) and estimated state quantity Z of equation (A12)
Taking the differentiation of the difference from (t), (t) − (t) = A ′ (t) Z (t) + G ・ (y-CZ (t))-A (t) X (t) = (A '(t) -GC) Z (t) -A (t) -GC) X (t) = F · (Z (t) -X (t)) ... (A14) where matrix A' (t) uses the same value as the matrix A (t).

行列Fは、 F=A−GC ‥‥(A15) (A14)式を積分すると、 Z(t)=X(t)+eFt(Z(0)-X(0)) ‥‥(A16) ここで、X(0)、Z(0)は、それぞれ起動時の初期
値である。従って、eFt項がジャイロコンパス周期に比
べて短時間で0に収束するように利得Gを選ぶことによ
って、推定状態量Z(t)は状態量X(t)に短時間で
漸近しながら一致する。
The matrix F is as follows: F = A-GC (A15) (A14) Integrating Z (t) = X (t) + e Ft (Z (0) -X (0)) (A16) where Then, X (0) and Z (0) are initial values at the time of startup, respectively. Therefore, by selecting the gain G so that the e Ft term converges to 0 in a shorter time than the gyrocompass period, the estimated state quantity Z (t) coincides with the state quantity X (t) in a short time. To do.

ゆえに、ジャイロコンパッシング(GC)の静定運動の
最中に、短時間でオブザーバ(71a)の推定方位誤差γest
により方位誤差γを推定できる。
Therefore, the estimated heading error γ est of the observer (71a) can be obtained in a short time during the static definite motion of the gyrocompassing (GC).
Thus, the azimuth error γ can be estimated.

一方、推定値フィルタ(71b)は、時定数Tのローパ
スフィルタをn1段で構成したもので、オブザーバ(71
a)の出力である推定した方位誤差のリップル分を減衰
させる働きがある。
On the other hand, the estimated value filter (71b) is a low-pass filter having a time constant T 2 and is configured by n1 stages.
It has the function of attenuating the ripple of the estimated heading error which is the output of a).

もし、方位誤差のリップル分が問題とならなければ、推
定値フィルタ(71b)は必要ない。
If the ripple component of the heading error does not matter, the estimation value filter (71b) is not necessary.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

推定器(71)により推定した方位誤差を方位発信角に加
算することで、従来のように、静定時間がコンパスの固
有周期及び半周期減衰係数等で拘束されていたのを、そ
れに比べて短時間の推定器の収束時間に置き換えること
ができる。又、この推定器(71)は、対象であるコンパ
スの仕様及び特性を何んら変更、影響を与えないので、
従来のジャイロコンパスの設計には不都合な点は発生し
ない。
By adding the azimuth error estimated by the estimator (71) to the azimuth transmission angle, the static settling time was constrained by the natural period of the compass and the half-period damping coefficient, etc. It can be replaced by the convergence time of the short-term estimator. Further, since this estimator (71) does not change or affect the specifications and characteristics of the target compass,
The conventional gyro compass design has no disadvantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一例のブロック図、第2図はその主要
部のブロック図、第3図は従来のストラップダウン方式
のジャイロコンパス装置のブロック図、第4図は従来の
プラットホーム式のジャイロコンパスの斜視図、第5図
はそれ等のジャイロコンパッシングのブロック図であ
る。 図に於て、(GC)はジャイロコンパッシングステム、
(70)はジャイロコンパス、(71)は推定器、(71a)
はオブザーバ、(71b)は推定値フィルタを夫々示す。
FIG. 1 is a block diagram of an example of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a main part thereof, FIG. 3 is a block diagram of a conventional strap-down type gyro compass device, and FIG. 4 is a conventional platform type gyro. FIG. 5 is a perspective view of the compass, and FIG. 5 is a block diagram of the gyro compassing thereof. In the figure, (GC) is a gyrocompassing stem,
(70) is a gyro compass, (71) is an estimator, (71a)
Is an observer, and (71b) is an estimated value filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】慣性信号検出部とログ信号発生部と上記慣
性信号検出部及びログ信号発生部の出力を演算処理して
傾斜誤差及び上記慣性信号検出部の位置する緯度の推測
位置信号を出力するジャイロコンパス演算部又は方位角
発信器とを有するジャイロコンパス装置において、 上記傾斜誤差及び緯度の推測位置信号を入力して方位誤
差の推定値を演算して出力する推定器を設け、該推定器
はジャイロコンパスと等価な数式モデルを有し、上記傾
斜誤差に対応する上記数式モデルの推定傾斜誤差と上記
傾斜誤差との偏差を演算し、ジャイロコンパスの周期よ
りも短時間で上記偏差がゼロに収束するよう適当な利得
を上記偏差に乗じて上記数式モデルにフィードバックす
るように構成され、 上記偏差が略ゼロの状態にて上記方位誤差に対応する上
記数式モデルの推定方位誤差を上記方位発信器からの方
位信号より減算することによって方位を修正するように
構成されていることを特徴とするジャイロコンパス装
置。
1. An inertial signal detecting unit, a log signal generating unit, and outputs of an inclination error and a latitude position where the inertial signal detecting unit is located by performing arithmetic processing on the outputs of the inertial signal detecting unit and the log signal generating unit. In a gyrocompass device having a gyrocompass calculator and an azimuth transmitter, an estimator for inputting the estimated position signals of the tilt error and latitude and calculating and outputting an estimated value of the azimuth error is provided. Has a mathematical model equivalent to the gyro compass, calculates the deviation between the estimated tilt error and the tilt error of the mathematical model corresponding to the tilt error, and the deviation becomes zero in a shorter time than the cycle of the gyro compass. It is configured to multiply the deviation by an appropriate gain so as to converge and feed it back to the mathematical model, and when the deviation is substantially zero, it corresponds to the heading error. The estimated azimuth error of mathematical expression models gyrocompass apparatus characterized by being configured to modify the orientation by subtracting from the azimuth signal from the azimuth transmitter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02272315A (en) * 1989-04-14 1990-11-07 Furuno Electric Co Ltd Gyrocompass
DE4023349A1 (en) * 1990-07-23 1992-01-30 Bodenseewerk Geraetetech METHOD FOR DETERMINING THE NORTH DIRECTION

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0249444B2 (en) * 1982-12-29 1990-10-30 Tokyo Keiki Kk JAIROKONPASUNOJAIRODORIFUTOJIDOHOSEIHOHOOYOBISOCHI
JPS6038614A (en) * 1983-08-11 1985-02-28 Tokyo Keiki Co Ltd Gyrocompass

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