JPH06258086A

JPH06258086A - ハイブリッド航法装置

Info

Publication number: JPH06258086A
Application number: JP4777093A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sunakawa; 満砂川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は移動体の位置検出を、自立航法と併用
される双曲線航法等による位置精度を保持し、かつ連続
的にスムーズに行うことができると共に、双曲線航法等
により得られる位置情報が途切れても自立航法に対して
誤差補正を行うことによって長時間高精度に位置検出を
行うことができるハイブリッド航法装置を提供すること
を目的とする。【構成】位置補正手段１０１により、自立航法装置で得
られる移動体の進行方向及びその方向速力を示す自立航
法情報Ｄ１を第１速力情報Ｄ１４に変換し、且つ補正量
Ｄ２１により情報Ｄ１４の誤差成分を逐次補正した後、
位置情報に変換して移動体の現在位置情報Ｄ１６を得る
ようにし、補正量算出手段１０２において、自立航法装
置以外の他の航法装置により得られる位置情報Ｄ１２を
第２速力情報に変換し、これと第１速力情報Ｄ１４とを
比較してその偏差を求め、偏差から補正量Ｄ２１を逐次
算出するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハイブリッド航法装置に
関する。飛行中の航空機、航行中の船舶等の移動体の位
置を検出するために電波等を利用した航法システムがあ
る。

【０００２】一般的に、ドップラー航法等の自立航法、
デッカ航法・ロラン航法等の双曲線航法、ＧＰＳ航法、
及びレーダによるレンジ航法等が知られている。これら
単一の航法でも移動体自己の位置を検出することができ
るが、より高精度に位置を知るために、自立航法と他の
双曲線航法等とを併用したハイブリッド航法装置が要望
されている。

【０００３】

【従来の技術】自立航法は、例えば航空機の初期位置を
設定し、その後、航空機の方向及び速力等を自己から発
射された電波の反射波を受信して積算しながら自己の位
置を求めるものである。

【０００４】しかし、自立航法装置固有の測定誤差や、
対象となる地表、地磁気等の影響によって正確な位置が
求められなくなることがある。また、双曲線航法は、地
上の複数の基地局からの電波を受信し、緯度及び経度を
検出するものであるが、航空機が何らかの原因により、
その電波を受信できなくなった場合、位置検出ができな
くなることがある。

【０００５】そこで、それら欠点を補うことのできるハ
イブリッド航法装置が考え出された。従来のハイブリッ
ド航法装置は、例えば自立航法で得られる位置情報を双
曲線航法で得られる位置情報で補正するようになってお
り、このことによって、自立航法及び双曲線航法の何れ
かを単一で用いるよりも、より正確な位置が求められる
ようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したハ
イブリッド航法装置において、自立航法の位置情報の位
置精度は、補正毎に双曲線航法の位置精度に合わされる
が、補正後の時間経過に従って位置精度が劣化すると共
に、補正時において移動に伴う位置精度の連続性が保た
れないと言った問題がある。

【０００７】この問題となる補正時における検出位置の
誤差と経過時間との関係は図７に符号１で示すように、
のこぎり波のような軌跡となる。この現象は、自立航法
の持つ時間経過による固有誤差の量に依存されると共
に、航空機によるドプラーレーダであれば海上における
潮流、風による表層流等の環境条件にも依存する。

【０００８】また、図７において、符号２で示す誤差部
分は双曲線航法で得られる位置情報が何らかの原因によ
り受信不能となった場合を示すものである。その符号２
で示す部分から分かるように、従来のハイブリッド航法
装置においては、双曲線航法による位置情報が受信不能
となった際に、自立航法のみで位置を検出すると、その
誤差が大となり正確な位置情報が得られなくなると言っ
た問題がある。

【０００９】なお、図７において、符号３で示す僅かな
誤差は双曲線航法によるものであり、位置を知る上で特
に問題にはならない。本発明は、このような点に鑑みて
なされたものであり、移動体の位置検出を、自立航法と
併用される双曲線航法等による位置精度を保持し、かつ
連続的にスムーズに行うことができると共に、双曲線航
法等により得られる位置情報が途切れても自立航法に対
して誤差補正を行うことによって長時間高精度に位置検
出を行うことができるハイブリッド航法装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。図中、１０１は位置補正手段であり、自立航法装
置により得られる移動体の進行方向及びその方向速力を
示す自立航法情報Ｄ１を、第１速力情報Ｄ１４に変換す
ると共に、補正量Ｄ２１によって第１速力情報Ｄ１４の
誤差成分を逐次補正した後、位置情報に変換し、これを
移動体の現在位置情報Ｄ１６として出力するものであ
る。

【００１１】１０２は補正量算出手段であり、自立航法
装置以外の他の航法装置により得られる位置情報Ｄ１２
を第２速力情報に変換し、これを第１速力情報Ｄ１４と
比較してその偏差を求め、その偏差から補正量Ｄ２１を
逐次算出するものである。

【００１２】また、位置補正手段１０１に、位置情報Ｄ
１２が取得できなくなった際に、取得できなくなる前に
算出された補正量Ｄ２１を保持して出力する機能を設け
るのが好ましい。

【００１３】

【作用】上述した本発明によれば、自立航法装置により
得られる自立航法情報Ｄ１を変換した第１速力情報Ｄ１
４を、他の航法装置により得られる位置情報Ｄ１２から
算出した補正量Ｄ２１で逐次補正し、現在位置情報Ｄ１
６を得るので、自立航法装置からの速力変化に応じ、逐
次位置が連続移動しているような位置検出動作を得るこ
とができる。従って移動体の位置を精度よく連続的に検
出することができる。

【００１４】また、他の航法装置からの位置情報Ｄ１２
が取得できなくなった際でも、取得できなくなる前に算
出された補正量Ｄ２１を保持して出力するので、その保
持された補正量Ｄ２１で第１速力情報Ｄ１４を補正する
ことによって、自立航法装置からの情報Ｄ１のみでも長
時間精度よく移動体の位置を検出することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図２は本発明の第１実施例によるハイブリ
ッド航法装置のブロック構成図である。

【００１６】この図に示す第１実施例のハイブリッド航
法装置は、図示せぬ航空機に搭載されているものとす
る。図中、１１は自立航法装置、１２は第１双曲線航法
装置、１３は第２双曲線航法装置、１４は位置補正制御
部、１５は推測量補正部、１６は優先順序切替部、１７
は速力位置偏差処理部、１８は補正速力処理部、１９は
補正速力推定部、２０は位置決定部である。

【００１７】自立航法装置１１は、航空機の機首方位・
機首方向速力・横流れ速力・真対気速力ピッチング・ロ
ーリングを所定時間間隔（例えば１００ｍｓ間隔）で計
測し、これら計測結果を示す自立航法情報Ｄ１を先の計
測時間間隔で推測量補正部１５へ出力すると共に、装置
１１自体が初期状態であるか、或いは装置１１による計
測状態が有効か無効かを示す自立航法状態情報Ｄ２を位
置補正制御部１４へ出力する。

【００１８】第１双曲線航法装置１２は、航空機の緯度
／経度座標（ＸＹ座標）を所定時間間隔（例えば１ｓ間
隔）で計測し、これら計測結果を示す第１位置情報Ｄ３
を先の計測時間間隔で優先順序切替部１６へ出力すると
共に、装置１２自体の計測状態が有効か無効かを示す第
１双曲線航法状態情報Ｄ４を位置補正制御部１４へ出力
する。

【００１９】第２双曲線航法装置１３は、航空機のＸＹ
座標を所定時間間隔（例えば１ｓ間隔）で計測し、これ
ら計測結果を示す第２位置情報Ｄ５を先の計測時間間隔
で優先順序切替部１６へ出力すると共に、装置１３自体
の計測状態が有効か無効かを示す第３状態情報Ｄ６を位
置補正制御部１４へ出力する。

【００２０】位置補正制御部１４は、状態情報Ｄ２，Ｄ
４，Ｄ６に応じて、第１制御情報Ｄ７を補正速力処理部
１８及び補正速力推定部１９へ出力し、第２制御情報Ｄ
８を速力位置偏差処理部１７へ出力し、第３制御情報Ｄ
９を優先順序切替部１６へ出力する。

【００２１】第３制御情報Ｄ９は、優先順序切替部１６
が位置情報を優先順に従って切り替えを行う際の制御情
報となるものである。即ち、ハイブリッド航法装置の立
ち上げ時においては、位置補正制御部１４から優先順序
切替部１６へ、操作者により設定される設定位置情報Ｄ
１０、第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５の何れか１つを
選択するための第３制御情報Ｄ９が出力される。

【００２２】この他、位置補正制御部１４が予め定めら
れた優先順位に従って有効と認識した第１及び第２位置
情報Ｄ３，Ｄ５の何れかを選択するための第３制御情報
Ｄ９が出力される。

【００２３】例えば、優先順位が第１及び第２位置情報
Ｄ３，Ｄ５の順であれば、位置補正制御部１４がそれら
の情報が有効であるかどうかを判断し、有効の場合に第
１位置情報Ｄ３を選択するための第３制御情報Ｄ９を出
力する。この際、第１位置情報Ｄ３が無効となった場合
は第２位置情報Ｄ５を選択するための第３制御情報Ｄ９
を出力する。

【００２４】但し、優先順序切替部１６は、基本的に初
期時において、設定位置情報Ｄ１０を選択し、これを初
期位置情報Ｄ１１として位置決定部２０へ出力するよう
になっているが、第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５の何
れかを初期位置情報Ｄ１１として位置決定部２０へ出力
するようにしてもよい。

【００２５】また、優先順序切替部１６から位置決定部
２０へ出力される位置情報Ｄ１１は初期時のみ出力さ
れ、装置安定後、即ち通常位置計測時には出力されな
い。第２制御情報Ｄ８は、速力位置偏差処理部１７に対
する位置偏差初期化制御、及びファーストロック制御を
行う情報である。

【００２６】位置偏差初期化制御は、速力位置偏差処理
部１７に対して初期条件を設定するものである。ファー
ストロック制御は、後述で説明する速力位置偏差処理部
１７の帰還定数を制御するものであり、初期時から装置
安定時までは情報処理を迅速に行うための定数とし、安
定後には定数を所定値とするものである。

【００２７】第１制御情報Ｄ７は、補正速力処理部１８
に対するファーストロック制御・補正初期化制御・補正
開始制御・補正フリーズ制御を行うと共に、補正速力推
定部１９に対する遅延時間制御を行う情報である。

【００２８】但し、第１制御情報Ｄ７の内の遅延時間制
御を行う情報Ｄ７′は、補正速力推定部１９にのみ入力
されるものとする。ファーストロック制御は先に説明し
た通りであり、補正初期化制御は、補正を行うための初
期化条件の設定を行うためのものである。

【００２９】補正開始制御は、補正を開始するための制
御を行うものであり、補正フリーズ制御は、補正を中止
するための制御を行うものである。遅延時間制御は、フ
ィルタを用いて構成される補正速力推定部１９の時定数
を可変する制御を行うものである。

【００３０】次に、速力位置偏差処理部１７、補正速力
処理部１８、補正速力推定部１９、位置決定部２０、及
び推測量補正部１５についての説明を、図３の詳細構成
図を参照して行う。

【００３１】速力位置偏差処理部１７は、第１及び第２
位置／速力変換部３１，３４と、減算器３２，３３とか
ら構成されており、補正速力処理部１８は、減算器３５
と補正処理部３６とから構成されており、推測量補正部
１５は、水平面座標速力変換部３７と減算器３８とから
構成されている。

【００３２】第１位置／速力変換部３１は、所定時間間
隔（例えば１ｓ）で入力される前回と今回の位置情報Ｄ
１２の差から、位置情報Ｄ１２を速力情報に変換し、こ
れをＸＹ座標速力情報Ｄ１３として減算器３２へ出力す
る。

【００３３】減算器３２は、水平面座標速力変換部３７
から所定時間間隔（例えば１００ｍｓ）で出力される水
平方向のＸＹ座標速力情報Ｄ１４の平均を、ＸＹ座標速
力情報Ｄ１３から減算し、これを速力偏差情報Ｄ１５と
して減算器３５へ出力する。

【００３４】減算器３３は、最終的に求められるハイブ
リッド航法装置による位置情報Ｄ１６から位置情報Ｄ１
２を減算することによって、ハイブリッド航法と双曲線
航法とにより各々計測される位置情報の偏差を求め、こ
れを位置偏差情報Ｄ１７として第２位置／速力変換部３
４へ出力する。

【００３５】第２位置／速力変換部３４は、前述で説明
した通り、第２制御情報Ｄ８に応じて初期設定が行われ
ると共に、時定数が可変されるものであり、これら設定
の基に位置偏差情報Ｄ１７による位置差を速力成分に変
換し、これを位置偏差速力情報Ｄ１８として減算器３５
へ出力する。

【００３６】即ち、速力位置偏差処理部１７は、位置情
報Ｄ１２とＸＹ座標速力情報Ｄ１４とから速力偏差情報
Ｄ１５を求めると共に、位置情報Ｄ１２と位置情報Ｄ１
６とから位置偏差速力情報Ｄ１８を求め、これを補正速
力処理部１８へ出力する。

【００３７】次に、減算器３５は、速力偏差情報Ｄ１５
と位置偏差速力情報Ｄ１８とを加算した結果から、前述
した第２制御情報Ｄ７の制御に基づいた補正処理部３６
の補正処理により得られ、且つ帰還される補正速力情報
Ｄ２０を減算し、この結果得られる速力情報Ｄ１９を補
正処理部３６へ入力する。

【００３８】即ち、補正速力処理部１８は、速力偏差情
報Ｄ１５と位置偏差速力情報Ｄ１８によって速力の補正
を行い、これにより得られる補正速力情報Ｄ２０を補正
速力推定部１９へ出力する。

【００３９】しかし、ここで得られる補正速力情報Ｄ２
０は、現時点から見れば過去のＸＹ座標速力情報Ｄ１４
と位置偏差速力情報Ｄ１８より求められることになるの
で、少し前の情報でしかあり得ない。そこで現時点の位
置を求める場合は、その過去の補正速力情報Ｄ２０を基
準として推測しなければならない。

【００４０】その推測を補正速力推定部１９によって行
う。これは、補正速力情報Ｄ２０に時間遅れが生じてい
るので、その遅れを補正速力推定部１９によって推測す
ることになる。

【００４１】即ち、補正速力推定部１９は、遅延時間制
御情報Ｄ７′に応じ、補正速力情報Ｄ２０に対して遅延
時間の制御を行うことにより、推定補正ＸＹ座標速力情
報Ｄ２１を求め、減算器３８へ出力する。

【００４２】減算器３８は、ＸＹ座標速力情報Ｄ１４か
ら推定補正ＸＹ座標速力情報Ｄ２１を減算することによ
りＸＹ座標速力情報Ｄ１４を補正し、これを補正ＸＹ座
標速力情報Ｄ２２として位置決定部２０へ出力する。

【００４３】位置決定部２０は、補正ＸＹ座標速力情報
Ｄ２２を位置情報Ｄ１６に変換して出力するが、装置を
立ち上げた初期時にあっては初期位置情報Ｄ１１をその
まま位置情報Ｄ１６として出力する。

【００４４】このような構成において、まず、航空機が
停止している初期状態にあっては、図２に示す位置補正
制御部１４から出力される第３制御情報Ｄ９に応じて優
先順序切替部１６が設定位置情報Ｄ１０を選択し、これ
を初期位置情報Ｄ１１として位置決定部２０へ出力す
る。

【００４５】これによって位置決定部２０が初期位置情
報Ｄ１１の示す位置をハイブリッド航法装置が最終的に
得る位置情報Ｄ１６として出力する。また、この初期時
においては、位置補正制御部１４から出力される第２制
御情報Ｄ８により速力位置偏差処理部１７に対して位置
偏差初期化制御及びファーストロック制御による初期化
設定が行われ、第３制御情報Ｄ７により補正速力処理部
１８に対して補正初期化制御及びファーストロック制御
による初期化設定が行われる。

【００４６】その後、航空機が移動し、飛行状態となる
と自立航法装置１１から自立航法情報Ｄ１が出力され
る。自立航法情報Ｄ１が入力された推測量補正部１５か
ら速力位置偏差処理部１７へはＸＹ座標速力情報Ｄ１４
が出力される。

【００４７】この時、位置補正制御部１４では、第１及
び第２双曲線航法状態情報Ｄ４，Ｄ５より、第１及び第
２位置情報Ｄ３，Ｄ５が有効であるかどうかの判断が行
われ、有効であれば、予め定められた優先順位に従って
有効と認識された例えば第１位置情報Ｄ３を選択するた
めの第３制御情報Ｄ９が出力される。

【００４８】優先順序切替部１６においてはその第３制
御情報Ｄ９に応じて第１位置情報Ｄ３が選択され、これ
が状態情報Ｄ１２として速力位置偏差処理部１７へ出力
される。

【００４９】速力位置偏差処理部１７及び補正速力処理
部１８においては、第１及び第２制御情報Ｄ７，Ｄ８の
ファーストロック制御によりフィルタ時定数が安定時の
値とされている。

【００５０】そして、速力位置偏差処理部１７において
は、位置情報Ｄ１２とＸＹ座標速力情報Ｄ１４とから速
力偏差情報Ｄ１５が求められると共に、位置情報Ｄ１２
と位置情報Ｄ１６とから位置偏差速力情報Ｄ１８が求め
られ、それらが補正速力処理部１８へ出力される。

【００５１】補正速力処理部１８においては速力偏差情
報Ｄ１５及び補正速力処理部１８より速力の補正が行わ
れ、この補正速力情報Ｄ２０が補正速力推定部１９へ出
力される。

【００５２】補正速力推定部１９では、入力された補正
速力情報Ｄ２０に対して遅延時間制御情報Ｄ７′に応じ
た遅延補正が行われることによって、推定補正ＸＹ座標
速力情報Ｄ２１が得られ、これが推測量補正部１５へ出
力される。

【００５３】推測量補正部１５では、その推定補正ＸＹ
座標速力情報Ｄ２１に応じてＸＹ座標速力情報Ｄ１の補
正が行われ、これが補正ＸＹ座標速力情報Ｄ２２として
位置決定部２０へ出力される。

【００５４】そして、位置決定部２０において補正ＸＹ
座標速力情報Ｄ２２が位置情報Ｄ１６に変換される。と
ころで、このように位置情報Ｄ１６が求められている際
に、第１位置情報Ｄ３が何らかの原因によって得られな
くなったとすると、これを位置補正制御部１４が判断
し、第２位置情報Ｄ５を選択するための第３制御情報Ｄ
９を優先順序切替部１６へ出力する。これによって今度
は第２位置情報Ｄ５が位置情報Ｄ１２として速力位置偏
差処理部１７へ出力されることになる。

【００５５】また、第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５が
何らかの原因によって得られなくなったとすると、これ
を位置補正制御部１４が判断し、第１制御情報Ｄ７によ
って補正速力処理部１８へ補正フリーズ制御をかけるこ
とになる。

【００５６】これによって、位置情報Ｄ３，Ｄ５が得ら
れなくなる以前に出力されていた補正速力情報Ｄ２０が
保持されて補正速力推定部１９へ出力されるので、補正
速力推定部１９から出力される推定補正ＸＹ座標速力情
報Ｄ２１も保持されることになる。

【００５７】従って、推測量補正部１５は、その保持さ
れた推定補正ＸＹ座標速力情報Ｄ２１を用いてＸＹ座標
速力情報Ｄ１の補正を行うので、双曲線航法装置１２，
１３からの位置情報Ｄ３，Ｄ４が得られている時よりも
精度は下がるが、ほぼ適正な値に近い位置情報Ｄ１６を
得ることができる。

【００５８】また、再び位置情報Ｄ３又はＤ５が得られ
るようになると、第１制御情報Ｄ７による補正開始制御
によって再び補正速力処理部１８が作動する。以上説明
した第１実施例によるハイブリッド航法装置において
は、補正時における検出位置の誤差と経過時間との関係
が、図４に太線４１で示すような軌跡となり、同図に符
号１，２で示す従来の、のこぎり波のような軌跡との比
較から分かるように、より正確に位置検出を行うことが
できる。

【００５９】双曲線航法受信障害時には、従来は符号２
で示すように検出誤差が時間経過と共にかなり大きくな
っていたが、第１実施例では符号４２で示すように時間
経過による誤差は僅かなもので済む。

【００６０】次に、第２実施例によるハイブリッド航法
装置を図５を参照して説明する。但し、図５に示す第２
実施例において図２に示した第１実施例の各部に対応す
る部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６１】図５に示す第２実施例にハイブリッド航法
装置が、図２に示す第１実施例のものと異なる点は、第
１及び第２双曲線航法装置１２，１３による航空機の検
出位置の精度を判定する第１及び第２位置有効判定部５
１，５２を設けたことである。

【００６２】即ち、第１及び第２位置有効判定部５１，
５２は、第１及び第２双曲線航法装置１２，１３によっ
て得られる送信局（主局、複数の従局）の位置と電波受
信位置を示す第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５から検出
位置の誤差を求め、この誤差が予め定められた基準値以
内の場合に、優先順序切替部１６へ有効な第１及び第２
位置情報Ｄ３′，Ｄ５′を出力し、検出位置の誤差が基
準値を越えた場合に、第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５
を無効とする制御を行う。

【００６３】ここで、図６を参照して双曲線航法システ
ムにおける検出位置の誤差について説明する。図６に示
す符号Ａは航空機である。この航空機Ａは、現在、第１
双曲線６４と第２双曲線６５との交点に位置しており、
この位置で主局６１及び、第１及び第２従局６２，６３
から送信される電波を受信しているものとする。

【００６４】また、６６は主局６１と第１従局６２とを
直線接続する第１基線、６７は主局６１と第２従局６３
とを直線接続する第２基線であり、各々、双曲線の間隔
を定める際の基線となるものである。

【００６５】前記した検出位置の誤差をＲとすると、誤
差Ｒは次式で求められる。Ｒ＝α×√〔（β１×ｅ１）²＋（β２×ｅ２）²〕 … 但し、α＝１／ｓｉｎ〔（θ１＋θ２）／２）〕 β１＝ｓｉｎ（θ１／２） β２＝ｓｉｎ（θ２／２）ｅ１，ｅ２：システム固有の誤差（主局６１と従局６
２，３６との同期誤差、伝搬エラー、ノイズエラー等） θ１，θ２：主局６１と従局６２，３６との向角であるとする。

【００６６】また、θ１，θ２の算出は平面座標又は球
面座標で実施されるものとする。第１及び第２双曲線６
４及び６５が航空機Ａの箇所で直角（９０度）に交差す
る場合は、誤差Ｒが小さくなり、９０度から離れるに従
って誤差Ｒが大きくなる。

【００６７】つまり、第１及び第２位置有効判定部５
１，５２は、第１及び第２位置情報Ｄ３，Ｄ５から得ら
れる送信局位置と受信位置の情報を前記した式に当て
はめ、誤差Ｒを算出する。そして、算出された誤差Ｒと
基準値とを比較して検出位置情報Ｄ３，Ｄ５が有効かど
うかを判定する。

【００６８】このような第２実施例のハイブリッド航法
装置によれば、第１実施例以上に位置検出を高精度に行
うことができる。また、第１及び第２実施例によるハイ
ブリッド航法装置においては、自立航法装置１１と双曲
線航法装置１２，１３とを併用させたが、双曲線航法装
置１２，１３の代わりに、他のＧＰＳ航法装置、及びレ
ンジ航法装置等を用いてもよく、或いは双曲線航法装置
とＧＰＳ航法装置、及びレンジ航法装置等を合わせ持っ
てもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
航空機、船舶等の移動体の位置検出を、自立航法と併用
される双曲線航法等による位置精度を保持し、かつ連続
的にスムーズに行うことができる効果がある。

【００７０】また、双曲線航法等により得られる位置情
報が途切れても自立航法に対して誤差補正を行うことに
よって長時間高精度に位置検出を行うことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例によるハイブリッド航法装
置のブロック構成図である。

【図３】図２に示すハイブリッド航法装置の主要部のブ
ロック構成図である。

【図４】実施例のハイブリッド航法装置による位置検出
誤差と検出経過時間との関係を説明するための図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例によるハイブリッド航法装
置のブロック構成図である。

【図６】双曲線航法システム説明図である。

【図７】従来のハイブリッド航法装置による位置検出誤
差と検出経過時間との関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１位置補正手段１０２補正量算出手段Ｄ１自立航法装置により得られる自立航法情報Ｄ１２他の航法装置により得られる位置情報Ｄ１４第１速力情報Ｄ２１補正量Ｄ１６移動体の現在位置情報

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自立航法装置により得られる移動体の進
行方向及びその方向速力を示す自立航法情報(D1)を、第
１速力情報(D14) に変換する位置補正手段(101) と、該自立航法装置以外の他の航法装置により得られる位置
情報(D12) を第２速力情報に変換し、該第１速力情報(D
14) と該第２速力情報とを比較してその偏差を求め、該
偏差から補正量(D21) を逐次算出する補正量算出手段(1
02) とを具備し、該位置補正手段(101) が、更に、該補正量(D21) によっ
て該第１速力情報(D14) の誤差成分を逐次補正した後、
位置情報に変換し、これを移動体の現在位置情報(D16)
として出力する機能を有することを特徴とするハイブリ
ッド航法装置。
【請求項２】前記位置補正手段(101) に、前記位置情
報(D12) が取得できなくなった際に、取得できなくなる
前に算出された前記補正量(D21) を保持して出力する機
能を設けたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッ
ド航法装置。
【請求項３】前記位置補正手段(101) に、前記位置情
報(D12) が取得できない状態から取得できる状態に復旧
した際に、保持状態にある前記補正量(D21)から、新た
に取得された該位置情報(D12) を基に逐次算出される補
正量(D21) に移行する機能を設けたことを特徴とする請
求項２記載のハイブリッド航法装置。
【請求項４】前記位置補正手段(101) を、前記自立航
法情報(D1)を前記第１速力情報(D14) に変換し、かつ前
記補正量(D21) により該第１速力情報(D14)の誤差成分
を補正し、これを補正速力情報(D22) として出力する推
測量補正手段(15)と、該補正速力情報(D22) を前記現在
位置情報(D16) に変換し、且つ初期時に供給される初期
位置情報(D11) を該現在位置情報(D16) とする位置決定
手段(20)とから構成し、前記補正量算出手段(102) を、偏差制御情報(D8)の制御
に応じて初期条件の設定が行われると共に情報処理速度
が任意に変更され、かつ前記位置情報(D12) を前記第２
速力情報に変換した後、前記第１速力情報(D14) との比
較から第１速力偏差(D15) を求めると共に、前記現在位
置情報(D16) と該位置情報(D12) との位置偏差を第２速
力偏差(D18) に変換する速力位置偏差処理手段(17)と、
補正制御情報(D9)の制御に応じて情報処理速度が任意に
変更され、補正を実行時の初期条件設定が行われ、補正
中止／開始が行われ、かつ該第１及び第２速力偏差(D1
5,D18) より速力の補正を行うことによって補正速力情
報(D20) を求める補正速力処理手段(18)と、現時刻に対
する該補正速力情報(D20) の遅れを、遅延時間制御情報
(D7 ′) に応じて訂正することにより前記補正量(D21)
を求める補正速力推定手段(19)とから構成し、前記自立航法装置及び前記他の航法装置の動作状態を示
す情報(D2,D4) から、該偏差制御情報(D8)及び補正制御
情報(D7)を出力する位置補正制御手段(14)を設けたこと
を特徴とする請求項１記載のハイブリッド航法装置。
【請求項５】前記速力位置偏差処理手段(17)を、所定
時間間隔で入力される前回と今回の前記位置情報(D12)
を第３速力情報(D13) に変換する第１位置／速力変換手
段(31)と、該第３速力情報(D13) から前記第１速力情報
(D14) を減算して前記第１速力偏差(D15) を求める第１
減算手段(32)と、前記現在位置情報(D16) から該位置情
報(D12) を減算して位置偏差(D17) を求める第２減算手
段(33)と、該位置偏差(D17) を前記第２速力偏差(D18)
に変換する第２位置／速力変換手段(34)とから構成し、前記補正速力処理手段(18)を、該第１速力偏差(D15) と
該第２速力偏差(D18)との加算結果から前記補正速力情
報(D20) を減算することにより、第４速力情報(D19) を
求める第３減算手段(35)と、該第４速力情報(D19) に基
づき速力の補正を行い該補正速力情報(D20) を求める補
正処理手段(36)とから構成し、前記推測量補正手段(15)を、前記自立航法情報(D1)を該
第１速力情報(D14) に変換する水平面座標速力変換手段
(37)と、該第１速力情報(D14) から前記補正量(D21) を
減算することにより前記補正速力情報(D22) を求める第
４減算手段(38)とから構成したことを特徴とする請求項
４記載のハイブリッド航法装置。
【請求項６】前記他の航法装置を複数備え、この複数
の航法装置から出力される各位置情報(D3,D5) を、予め
定められた優先順序に従い該各位置情報(D3,D5) の何れ
かを選択するための制御を行う選択制御情報(D9)に応じ
て選択し、これを前記位置情報(D12) として出力する優
先順序切替手段(16)を設け、前記位置補正制御手段(14)
が該複数の航法装置の動作状態を示す情報(D4,D5) に応
じて該選択制御情報(D9)を出力するようにしたことを特
徴とする請求項４又は５記載のハイブリッド航法装置。
【請求項７】前記優先順序切替手段(16)に、前記選択
制御情報(D9)の制御に応じて、操作者により設定される
位置情報(D10) 、及び前記複数の航法装置から出力され
る各位置情報(D3,D5) の何れか１つを選択し、これを前
記初期位置情報(D11) として出力する機能を備えると共
に、前記位置補正制御手段(14)が、該各々の位置情報(D
10,D3,D5) を選択制御するための該選択制御情報(D9)を
出力するようにしたことを特徴とする請求項６記載のハ
イブリッド航法装置。
【請求項８】前記複数の航法装置から出力される各位
置情報(D3,D5) より検出位置の誤差を求め、この誤差が
基準値以内の場合のみに、前記優先順序切替手段(16)に
該各位置情報(D3,D5) を出力する位置有効判定手段(51,
52) を設けたことを特徴とする請求項６又は７記載のハ
イブリッド航法装置。