JPH06273173A - Device for estimating bias error of sensor - Google Patents

Device for estimating bias error of sensor

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JPH06273173A
JPH06273173A JP6021293A JP6021293A JPH06273173A JP H06273173 A JPH06273173 A JP H06273173A JP 6021293 A JP6021293 A JP 6021293A JP 6021293 A JP6021293 A JP 6021293A JP H06273173 A JPH06273173 A JP H06273173A
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JP
Japan
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sensor
bias error
error
bias
observation
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JP6021293A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Kimoto
英二 木本
Yoshio Kosuge
義夫 小菅
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To calculate the bias error of first and second sensors by calculating the observation matrix of an observation device, calculating the covariance matrix of a bias error estimation value, and then using the covariance matrix, a bias error initial value, and the alignment error between the sensors. CONSTITUTION:An alignment error setting equipment 5 sets the alignment error of a second sensor 2 for a first sensor 1 and then compensates the target position from an observation equipment 4. Adders 7 and 8 add the positions of the sensors 1 and 2 to the target positions from the observation equipment 3 and 4 and then calculate the observation position of the target from the sensors 1 and 2. An observation matrix generator 10 obtains an observation matrix by receiving the output of the adders 7 and 8 and that of an initial bias setting equipment 9 and then an estimation value evaluation equipment 11 calculates estimation value covariance matrix from it. The estimation value calculator 12 obtains a tentative bias error from the output of the evaluation equipment 11 and the generator 10. Then, a subtractor 13 subtracts the output of the calculator 12 from the output of the setting equipment 9 to obtain the bias error of the sensor 1, adds the output of the setting equipment 5 to it with an adder 15 to obtain the bias error of the sensor 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、複数のセンサを持つ
目標位置観測装置において各々のセンサのバイアス誤差
を推定する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for estimating a bias error of each sensor in a target position observation apparatus having a plurality of sensors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来のセンサのバイアス誤差の算
出装置の一実施例を示す図である。図4において、1は
第1のセンサ、2は第2のセンサ、3は第1の観測器、
4は第2の観測器、6は第1のセンサ1と第2のセンサ
2の位置を入力するセンサ位置設定器、7は第1の観測
器3からの目標位置とセンサ位置設定器6からの第1の
センサ位置を加算して目標の観測位置を算出する第1の
加算器、8は第2の観測器6からの目標位置とセンサ位
置設定器6からの第2のセンサ位置を加算して目標の観
測位置を算出する第2の加算器、20は第1の加算器7
からの目標観測位置と第2の加算器8からの目標観測位
置との差を演算する第2の減算器、21は第1のセンサ
1と第2のセンサ2との間のバイアス誤差である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a conventional bias error calculating device for a sensor. In FIG. 4, 1 is a first sensor, 2 is a second sensor, 3 is a first observer,
4 is a second observer, 6 is a sensor position setter for inputting the positions of the first sensor 1 and the second sensor 2, and 7 is a target position from the first observer 3 and a sensor position setter 6. Of the second observer 6 and the second sensor position from the sensor position setter 6 are added to calculate the target observation position by adding the first sensor position of Second adder for calculating the target observation position, and 20 for the first adder 7
2 is a second subtractor that calculates the difference between the target observation position from the second adder 8 and the target observation position from the second adder 8, and 21 is a bias error between the first sensor 1 and the second sensor 2. .

【0003】次に動作について説明する。図4におい
て、目標の位置を第1のセンサ1と第1の観測器3及び
第2のセンサ2と第2の観測器4で観測して、第1の加
算器7及び第2の加算器8に送る。センサ位置設定器6
では第1のセンサ1と第2のセンサ2の位置を入力す
る。第1の観測器3及び第2の観測器4からの目標の位
置にセンサ位置設定器6からの第1のセンサ1と第2の
センサ2の位置を第1の加算器7と第2の加算器8で加
算して目標の観測位置を算出する。第1の加算器7と第
2の加算器8の出力を第2の減算器20に入力して第1
及び第2の加算器からの観測位置の差を算出する。第1
のセンサのバイアス誤差を零とすれば上記第2の減算器
20の演算結果が第1のセンサ1と第2のセンサ2との
間のバイアス誤差21になり、これを出力する。
Next, the operation will be described. In FIG. 4, the target position is observed by the first sensor 1 and the first observer 3 and the second sensor 2 and the second observer 4, and the first adder 7 and the second adder are observed. Send to 8. Sensor position setter 6
Then, the positions of the first sensor 1 and the second sensor 2 are input. The positions of the first sensor 1 and the second sensor 2 from the sensor position setter 6 are set to the target positions from the first observer 3 and the second observer 4, respectively. The adder 8 adds the values to calculate the target observation position. The outputs of the first adder 7 and the second adder 8 are input to the second subtractor 20,
And the difference between the observation positions from the second adder is calculated. First
If the bias error of the sensor is set to zero, the calculation result of the second subtractor 20 becomes the bias error 21 between the first sensor 1 and the second sensor 2, and this is output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のセンサのバイア
ス誤差算出装置は以上のように構成されているので、第
1のセンサ1に対する第2のセンサ2のバイアス誤差、
即ち、第1のセンサ1に対する第2のセンサ2のアライ
メント誤差しか得られないので、各々のセンサが持つバ
イアス誤差を算出できず、また、観測値に含まれる観測
雑音による影響で算出されるバイアス誤差の信頼性が低
いという問題点があった。
Since the conventional bias error calculating device for a sensor is configured as described above, the bias error of the second sensor 2 with respect to the first sensor 1,
That is, since only the alignment error of the second sensor 2 with respect to the first sensor 1 can be obtained, the bias error of each sensor cannot be calculated, and the bias calculated by the influence of the observation noise included in the observed value cannot be calculated. There was a problem that the reliability of the error was low.

【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、第1のセンサ及び第2のセンサ
の各々のバイアス誤差を推算することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to estimate the bias error of each of the first sensor and the second sensor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる位置観
測装置のバイアス誤差推定装置は、第1の観測器及び第
2の観測器からの観測位置と第1のセンサに対する第2
のセンサのアライメント誤差と第1のセンサのバイアス
誤差の初期値とから観測行列を作り、さらに観測行列と
観測雑音の共分散行列とから推定値の共分散行列を演算
し、バイアス誤差の初期値と推定値の共分散行列とから
第1のセンサのバイアス誤差を推定し、第1のセンサに
対する第2のセンサのアライメント誤差を用いて第2の
センサのバイアス誤差を算出するものである。
A bias error estimating apparatus for a position observing device according to the present invention comprises an observing position from a first observing device and a second observing device and a second observing device for a first sensor.
The initial value of the bias error is calculated by creating an observation matrix from the sensor alignment error and the initial value of the bias error of the first sensor, and further calculating the covariance matrix of the estimated value from the observation matrix and the covariance matrix of the observation noise. And the covariance matrix of the estimated value, the bias error of the first sensor is estimated, and the bias error of the second sensor is calculated using the alignment error of the second sensor with respect to the first sensor.

【0007】[0007]

【作用】この発明による、位置観測装置のバイアス誤差
推定値は、観測装置の観測行列を算出し、バイアス誤差
推定値の共分散行列を算出し、第1のセンサのバイアス
誤差を状態変数とした状態方程式の解としてバイアス誤
差を推定し、さらに第2のセンサのバイアス誤差を算出
することにより、第1のセンサと第2のセンサのバイア
ス誤差を各々算出する。
The bias error estimation value of the position observing device according to the present invention is obtained by calculating the observation matrix of the observing device, calculating the covariance matrix of the bias error estimation value, and setting the bias error of the first sensor as the state variable. The bias error is estimated as the solution of the state equation, and the bias error of the second sensor is further calculated to calculate the bias error of the first sensor and the bias error of the second sensor.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

実施例1 図1はこの発明の一実施例を示すセンサのバイアス誤差
算出装置の構成図である。図中1〜4及び6〜8は従来
の装置と同一である。5は第1のセンサ1に対する第2
のセンサ2のアライメント誤差を設定するアライメント
誤差設定器、9は第1のセンサ1のバイアス誤差の初期
値を定める初期バイアス設定器、10は第1の加算器7
と第2の加算器8からの目標観測位置と初期バイアス設
定器9からのバイアス誤差初期値とからk個の目標の観
測行列を算出する観測行列生成器、11は観測行列から
バイアス誤差の推定値の共分散行列を算出する推定値評
価器、12は観測行列と推定値評価器11からのバイア
ス誤差の推定値の共分散行列とからセンサのバイアス誤
差推定値の仮の値を算出する推定値算出器、13は初期
バイアス設定器9からのセンサのバイアス誤差の初期値
より推定値算出器12からのセンサのバイアス誤差推定
値の仮の値を差し引く第1の減算器、14は第1の減算
器13の演算結果で第1のセンサ1のバイアス誤差推定
値、15は第1のセンサのバイアス誤差14と第1のセ
ンサに対する第2のセンサのアライメント誤差を加算す
る第3の加算器、16は第3の加算器の出力で第2のセ
ンサのバイアス誤差である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a bias error calculation device for a sensor showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1-4 and 6-8 are the same as the conventional device. 5 is the second for the first sensor 1
Error setting device for setting the alignment error of the sensor 2 of the above, 9 is an initial bias setting device for setting the initial value of the bias error of the first sensor 1, and 10 is the first adder 7
And an observation matrix generator that calculates k target observation matrices from the target observation position from the second adder 8 and the bias error initial value from the initial bias setter 9, and 11 estimates the bias error from the observation matrix. An estimation value evaluator for calculating a covariance matrix of values, and 12 is an estimation for calculating a temporary value of the bias error estimation value of the sensor from the observation matrix and the covariance matrix of the estimation value of the bias error from the estimation value evaluator 11. A value calculator, 13 is a first subtractor that subtracts a temporary value of the sensor bias error estimated value from the estimated value calculator 12 from the initial value of the sensor bias error from the initial bias setter 9, and 14 is a first subtractor. The bias error estimated value of the first sensor 1 is the calculation result of the subtracter 13, and 15 is the third adder that adds the bias error 14 of the first sensor and the alignment error of the second sensor to the first sensor. , 6 is a bias error of the second sensor at the output of the third adder.

【0009】次に動作について説明する。第1のセンサ
1、及び、第2のセンサ2からk個の目標を見たときの
k番目の目標の正しい位置を各々P1t,P2tとお
き、各々のセンサから得られる観測位置を各々P1t
O,P2tOとおく。また、第1のセンサ1のバイアス
誤差をd(dR,dB,dE)とし第1のセンサ1から
みた第2のセンサ2の位置ベクトルをPpとおき、第1
のセンサと第2のセンサのアライメント誤差をd12
(dR12,dE12,dB12)とする。
Next, the operation will be described. The correct positions of the k-th target when viewing the k targets from the first sensor 1 and the second sensor 2 are set as P1t and P2t, and the observation positions obtained from the respective sensors are set to P1t.
O and P2tO. Further, the bias error of the first sensor 1 is set to d (dR, dB, dE), and the position vector of the second sensor 2 viewed from the first sensor 1 is set to Pp.
The alignment error between the second sensor and the second sensor is d12
(DR12, dE12, dB12).

【0010】P1t,P2t,P1tO,P2tOは直
交座標系で表せば各々
P1t, P2t, P1tO, and P2tO are each expressed in an orthogonal coordinate system.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】[0013]

【数3】 [Equation 3]

【0014】[0014]

【数4】 [Equation 4]

【0015】となる。また、明らかに、[0015] Also, obviously,

【0016】[0016]

【数5】 [Equation 5]

【0017】が成り立つ。ここで関数FとしてIs satisfied. Here as the function F

【0018】[0018]

【数6】 [Equation 6]

【0019】を定義して、第1のセンサ1と第2のセン
サ2のバイアス誤差の初期値としてd(0)(dR
(0),dB(0),dE(0))を関数Fの平衡点の
近傍に選んで、関数Fを(P1tO,P2tO,d
(0))のまわりでテイラー展開し、2次以上の項を無
視すると、
Is defined as d (0) (dR) as the initial value of the bias error between the first sensor 1 and the second sensor 2.
(0), dB (0), dE (0) are selected near the equilibrium point of the function F, and the function F is (P1tO, P2tO, d
Taylor expansion around (0)) and ignoring terms of second and higher order,

【0020】[0020]

【数7】 [Equation 7]

【0021】が得られる。“数7”中のGk,Nk,M
kはそれぞれ
Is obtained. Gk, Nk, M in "Equation 7"
k is

【0022】[0022]

【数8】 [Equation 8]

【0023】[0023]

【数9】 [Equation 9]

【0024】[0024]

【数10】 [Equation 10]

【0025】と表される。関数Fは第1のセンサ1と第
2のセンサ2の位置ベクトルPpに誤差がなければ恒等
的に零になる。従って、“数7”の右辺を零とおいて
It is expressed as If there is no error in the position vector Pp of the first sensor 1 and the second sensor 2, the function F becomes equal to zero. Therefore, the right side of "Equation 7" is set to zero.

【0026】[0026]

【数11】 [Equation 11]

【0027】を得る。“数11”の左辺は、バイアス誤
差の初期値と観測位置により定まる観測値と考えられ
る。“数11”の右辺第1項は求めるべきバイアス誤差
を状態変数として観測行列Gとの積と考えられ、第2項
及び第3項は観測位置誤差と観測行列の積、即ち、雑音
と考えられる。従って、“数11”は観測系に雑音が含
まれる線形状態方程式と考えることができる。
To obtain The left side of “Equation 11” is considered to be an observation value determined by the initial value of the bias error and the observation position. It is considered that the first term on the right side of “Equation 11” is a product of the observation matrix G and the bias error to be obtained as a state variable, and the second and third terms are the product of the observation position error and the observation matrix, that is, noise. To be Therefore, “Equation 11” can be considered as a linear equation of state in which the observation system includes noise.

【0028】いま、観測値をZ、観測行列をH、求める
状態変数をxとおけば
Now, letting Z be an observed value, H be an observation matrix, and x be a state variable to be obtained.

【0029】[0029]

【数12】 [Equation 12]

【0030】と表される。最小自乗法を用いれば観測値
と状態変数xとの差の自乗を評価関数Jにすれば良いの
で、観測系の雑音の共分散をRとおけばJは
It is expressed as If the least squares method is used, the square of the difference between the observed value and the state variable x may be used as the evaluation function J, so if the noise covariance of the observation system is R, then J

【0031】[0031]

【数13】 [Equation 13]

【0032】となる。評価関数Jを最小にするxは、
“数13”の右辺を展開して、xについて微分した結果
が零になるようなxである。従って求める状態変数xは
It becomes X that minimizes the evaluation function J is
It is x such that the result of differentiating x by expanding the right side of “Equation 13” becomes zero. Therefore, the required state variable x is

【0033】[0033]

【数14】 [Equation 14]

【0034】と表される。ここで、P(+)は推定値の
共分散行列である。
It is expressed as follows. Here, P (+) is the covariance matrix of the estimated value.

【0035】次に、この発明を図1に従って説明する。
第1のセンサ1、及び、第2のセンサ2は目標の位置を
観測するためのセンサで、第1の観測器3、及び、第2
の観測器4により目標の位置を出力する。アライメント
誤差設定器5は第1のセンサ1に対する第2のセンサ2
のアライメント誤差を設定するもので設定したアライメ
ント誤差を第2の観測器4に送り第2の観測器4からの
目標の位置を補正する。センサ位置設定器6は第1のセ
ンサ1と第2のセンサ2の位置を設定する。第1の加算
器7、及び、第2の加算器8では、第1の観測器3、及
び、第2の観測器4からの目標の位置に第1のセンサ1
と第2のセンサ2の位置を加算し、第1のセンサ1及び
第2のセンサ2からの目標の観測位置を算出する。ま
た、初期バイアス設定器9は第1のセンサ1のバイアス
誤差初期値を設定するものである。観測行列生成器10
では、上記第1の加算器7、及び、第2の加算器8から
の目標の観測位置と、初期バイアス設定器9からのバイ
アス誤差初期値をうけて“数7”、“数8”で表される
観測行列Gkを演算して求める。推定値評価器11では
観測行列生成器10からの観測行列Gkから“数14”
中のP(+)、即ち、推定値の共分散行列を演算する。
推定値算出器12では推定値評価器11からの共分散行
列と観測行列生成器10からの観測行列とから“数1
4”中の右辺第2項をバイアス誤差推定値の仮の値とし
て算出する。さらに第1の減算器13で推定値算出器1
2からのバイアス誤差推定値の仮の値を初期バイアス設
定器9からのバイアス誤差初期値から差し引いて“数1
4”で表される第1のセンサ1のバイアス誤差推定値1
4を出力する。第3の加算器15では第1の減算器13
からの第1のセンサ1のバイアス誤差推定値14とアラ
イメント誤差設定器5からの第1のセンサ1に対する第
2のセンサ2のアライメント誤差とを加算して第2のセ
ンサ2のバイアス誤差16を算出する。
Next, the present invention will be described with reference to FIG.
The first sensor 1 and the second sensor 2 are sensors for observing a target position, and are the first observer 3 and the second sensor 2.
The target position is output by the observer 4 of. The alignment error setter 5 is provided for the second sensor 2 with respect to the first sensor 1.
The alignment error set by the above is sent to the second observer 4 to correct the target position from the second observer 4. The sensor position setter 6 sets the positions of the first sensor 1 and the second sensor 2. In the first adder 7 and the second adder 8, the first sensor 1 is located at the target position from the first observer 3 and the second observer 4.
And the positions of the second sensor 2 are added to calculate target observation positions from the first sensor 1 and the second sensor 2. The initial bias setting device 9 sets the bias error initial value of the first sensor 1. Observation matrix generator 10
Then, by receiving the target observation position from the first adder 7 and the second adder 8 and the bias error initial value from the initial bias setting device 9, The observation matrix Gk represented is calculated and obtained. The estimated value evaluator 11 uses the “equation 14” from the observation matrix Gk from the observation matrix generator 10.
The P (+) inside, that is, the covariance matrix of the estimated value is calculated.
The estimated value calculator 12 calculates “Equation 1” from the covariance matrix from the estimated value evaluator 11 and the observation matrix from the observation matrix generator 10.
The second term on the right side of 4 ″ is calculated as a temporary value of the bias error estimated value. Further, the estimated value calculator 1 is used by the first subtractor 13.
The tentative value of the bias error estimated value from 2 is subtracted from the bias error initial value from the initial bias setter 9 to obtain "Equation 1".
Bias error estimated value 1 of the first sensor 1 represented by 4 "
4 is output. In the third adder 15, the first subtractor 13
Bias error estimation value 14 of the first sensor 1 and the alignment error of the second sensor 2 with respect to the first sensor 1 from the alignment error setter 5 are added to obtain a bias error 16 of the second sensor 2. calculate.

【0036】このように目標の位置を観測したときに、
観測位置と設定したバイアス誤差初期値を用いて、第1
のセンサ1のバイアス誤差を状態変数とした状態方程式
を仮定してバイアス誤差を推定し、さらに設定したアラ
イメント誤差から第2のセンサ2のバイアス誤差を算出
しているので、第1のセンサ1と第2のセンサのバイア
ス誤差を推定できる。
When the target position is observed in this way,
Using the observation position and the set bias error initial value,
The bias error of the second sensor 2 is calculated from the set alignment error by assuming a state equation in which the bias error of the sensor 1 is a state variable, and the bias error of the second sensor 2 is calculated from the set alignment error. The bias error of the second sensor can be estimated.

【0037】実施例2 図2はこの発明の実施例2を示すセンサのバイアス誤差
算出装置の構成図である。図中1〜16は実施例1と同
一である。17は第1の減算器13からの第1のセンサ
のバイアス誤差推定値14を記憶しておく推定値記憶器
である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a block diagram of a bias error calculating device for a sensor showing Embodiment 2 of the present invention. 1 to 16 are the same as in the first embodiment. An estimated value storage unit 17 stores the bias error estimated value 14 of the first sensor from the first subtractor 13.

【0038】次に動作について説明する。第1、及び、
第2のセンサから目標の位置を観測し第1の加算器7、
及び、第2の加算器8で目標の観測位置を生成する処理
までは実施例1と同一である。次に、前回算出のバイア
ス誤差推定値をx(−)、前回推定値の共分散行列をP
(−)とおく。最小自乗法を用いれば、求めるべきバイ
アス誤差の推定値をxとして、xと前回算出のバイアス
誤差推定値x(−)との差の自乗、及び、観測値zとx
(−)との差の自乗との和を評価関数J1にすれば良い
ので、J1は
Next, the operation will be described. First and
The first adder 7, which observes the target position from the second sensor,
The process up to the process of generating the target observation position by the second adder 8 is the same as in the first embodiment. Next, the previously calculated bias error estimated value is x (−), and the previous estimated value covariance matrix is P.
Put (-). If the least squares method is used, the estimated value of the bias error to be obtained is x, and the square of the difference between x and the previously calculated bias error estimated value x (−), and the observed values z and x.
Since the sum of the difference between (−) and the square is the evaluation function J1, J1 is

【0039】[0039]

【数15】 [Equation 15]

【0040】と表される。J1を最小にするxはJ1の
右辺を展開してxについて微分した結果が零になるよう
なxである。従って求める推定値xは
It is expressed as The x that minimizes J1 is such that the result obtained by expanding the right side of J1 and differentiating with respect to x becomes zero. Therefore, the estimated value x to be obtained is

【0041】[0041]

【数16】 [Equation 16]

【0042】この発明を図2に従って説明する。第1、
及び、第2のセンサから目標の位置を観測し第1の加算
器7、及び、第2の加算器8で目標の観測位置を生成す
るまでの動作は実施例1と同一である。第1の加算器
7、及び、第2の加算器8からの目標の観測位置と初期
バイアス設定器9からのバイアス誤差初期値とから観測
行列生成器10で観測行列を生成する。推定値評価器1
1では“数16”で表されるP(+)を演算する。さら
に、推定値算出器12では推定値評価器11からの推定
値の共分散行列P(+)を用いて“数16”の右辺第2
項を算出する。第1の減算器13では、推定値算出器1
2の出力と初期バイアス設定器9からの前回バイアス誤
差推定値とから“数16”で表される第1のセンサのバ
イアス誤差推定値14を演算し出力するとともに、推定
値記憶器17に送出する。推定値記憶器17は、算出し
た第1のセンサのバイアス誤差推定値14を記憶すると
ともに、前回算出のセンサのバイアス誤差推定値を初期
バイアス設定器9に送出する。
The present invention will be described with reference to FIG. First,
The operation from observing the target position from the second sensor to generating the target observation position by the first adder 7 and the second adder 8 is the same as that in the first embodiment. The observation matrix generator 10 generates an observation matrix from the target observation position from the first adder 7 and the second adder 8 and the bias error initial value from the initial bias setter 9. Estimated value evaluator 1
In 1, P (+) represented by "Equation 16" is calculated. Further, the estimated value calculator 12 uses the covariance matrix P (+) of the estimated values from the estimated value evaluator 11 to calculate the second side of the right side of “Equation 16”.
Calculate the term. In the first subtractor 13, the estimated value calculator 1
The bias error estimated value 14 of the first sensor represented by "Equation 16" is calculated and output from the output of No. 2 and the previous bias error estimated value from the initial bias setter 9, and is also sent to the estimated value storage unit 17. To do. The estimated value storage unit 17 stores the calculated first sensor bias error estimated value 14 and sends the previously calculated sensor bias error estimated value to the initial bias setting unit 9.

【0043】このように目標の位置を観測したときに、
観測位置と前回算出した推定値とからバイアス誤差を収
束計算するので精度がよい。
When the target position is observed in this way,
Since the bias error is converged and calculated from the observation position and the previously calculated estimated value, the accuracy is high.

【0044】実施例3 図3はこの発明の実施例3を示すセンサのバイアス誤差
装置の一実施例である。図中、1〜17は実施例2と同
一である。18は算出された第1のセンサのバイアス誤
差推定値14を前回算出した推定値と比較して収束判定
を行う推定値収束判定器、19は推定値算出結果であ
る。
Embodiment 3 FIG. 3 is an embodiment of a bias error device for a sensor showing Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 1 to 17 are the same as in the second embodiment. Reference numeral 18 denotes an estimated value convergence determiner that compares the calculated bias error estimated value 14 of the first sensor with an estimated value calculated last time to make a convergence determination, and 19 is an estimated value calculation result.

【0045】次に動作について説明する。第1、及び、
第2のセンサから目標の位置を観測してから第1のセン
サのバイアス誤差推定値14を算出するまでの処理は実
施例2と同一である。推定値収束判定器18では前回算
出したバイアス誤差の推定値と今回算出したバイアス誤
差の推定値とを比較して第1のセンサのバイアス誤差推
定値14の収束具合を監視する。バイアス誤差の推定値
がある値以下に収束しているときは、推定値算出結果1
9として出力する。
Next, the operation will be described. First and
The processing from observing the target position from the second sensor to calculating the bias error estimated value 14 of the first sensor is the same as that in the second embodiment. The estimated value convergence determiner 18 compares the estimated value of the bias error calculated last time with the estimated value of the bias error calculated this time, and monitors the degree of convergence of the estimated bias error value 14 of the first sensor. If the estimated bias error value converges below a certain value, the estimated value calculation result 1
Output as 9.

【0046】このように目標の観測位置と前回算出した
推定値とからバイアス誤差の推定値を収束計算し、さら
に、収束判定をしているので得られる推定値算出結果の
精度がよい。
In this way, the estimated value of the bias error is converged and calculated from the target observed position and the estimated value calculated last time, and the convergence judgment is performed, so the accuracy of the estimated value calculation result obtained is good.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば第1のセ
ンサのバイアス誤差を状態変数とした状態方程式の解を
算出し、さらに、第1のセンサに対する第2のセンサの
アライメント誤差を用いて第2のセンサのバイアス誤差
を算出しているので、各々のセンサのバイアス誤差を得
ることができる。
As described above, according to the present invention, the solution of the state equation in which the bias error of the first sensor is used as the state variable is calculated, and the alignment error of the second sensor with respect to the first sensor is used. Since the bias error of the second sensor is calculated by the above, the bias error of each sensor can be obtained.

【0048】また、センサのバイアス誤差を収束計算に
て算出している場合は精度良くセンサのバイアス誤差が
推定できるという効果がある。
Further, when the sensor bias error is calculated by the convergence calculation, there is an effect that the sensor bias error can be accurately estimated.

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

【図1】この発明の実施例1を示すセンサのバイアス誤
差推定装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a bias error estimating apparatus for a sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2を示すセンサのバイアス誤
差推定装置の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a sensor bias error estimation device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例3を示すセンサのバイアス誤
差推定装置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a bias error estimating apparatus for a sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来のセンサのバイアス誤差算出装置の構成図
である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional bias error calculation device for a sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のセンサ 2 第2のセンサ 3 第1の観測器 4 第2の観測器 5 アライメント誤差設定器 6 センサ位置設定器 7 第1の加算器 8 第2の加算器 9 初期バイアス設定器 10 観測行列生成器 11 推定値評価器 12 推定値算出器 13 第1の減算器 14 第1のセンサのバイアス誤差推定値 15 第3の加算器 16 第2のセンサのバイアス誤差 17 推定値記憶器 18 推定値収束判定器 19 推定値算出結果 20 第2の減算器 21 第1のセンサと第2のセンサとの間のバイアス誤
1 1st sensor 2 2nd sensor 3 1st observer 4 2nd observer 5 Alignment error setting device 6 Sensor position setting device 7 1st adder 8 2nd adder 9 Initial bias setting device 10 Observation matrix generator 11 Estimated value evaluator 12 Estimated value calculator 13 First subtractor 14 Bias error estimated value of first sensor 15 Third adder 16 Bias error of second sensor 17 Estimated value storage 18 Estimated value convergence determiner 19 Estimated value calculation result 20 Second subtractor 21 Bias error between the first sensor and the second sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 k個の目標位置を観測する第1のセンサ
と、上記第1のセンサに対応する第1の観測器と、上記
第1のセンサから距離をおいて配置されている第2のセ
ンサと、上記第2のセンサに対応する第2の観測器とか
ら構成される位置観測装置において、上記第1のセンサ
に対する第2のセンサのアライメント誤差を入力するア
ライメント誤差設定器と、上記第1のセンサと第2のセ
ンサの位置を設定するセンサ位置設定器と、上記第1の
観測器からの目標位置と上記センサ位置設定器からの第
1のセンサの位置を加算して目標の観測位置を算出する
第1の加算器と、上記第2の観測器からの目標位置とセ
ンサ位置設定器からの第2のセンサの位置を加算して目
標の観測位置を算出する第2の加算器と、上記第1のセ
ンサのバイアス誤差の初期値を設定する初期バイアス設
定器と、上記第1の加算器及び第2の加算器の出力と初
期バイアス設定器からの第1のセンサの初期バイアス値
とから観測行列を演算する観測行列生成器と、上記観測
雑音の共分散と観測行列とからバイアス誤差推定値の共
分散行列を算出する推定値評価器と、上記観測行列とバ
イアス誤差推定値の共分散行列とから第1のセンサのバ
イアス誤差の仮の値を算出する推定値算出器と、上記第
1のセンサのバイアス誤差の仮の値を上記第1のセンサ
のバイアス誤差の初期値から差し引いて第1のセンサの
バイアス誤差推定値を算出する第1の減算器と、上記ア
ライメント誤差設定器からの第1のセンサに対する第2
のセンサのアライメント誤差と上記第1の減算器からの
第1のセンサのバイアス誤差推定値とを加算して第2の
センサのバイアス誤差を算出する第3の加算器とを具備
したことを特徴とするセンサのバイアス誤差推定装置。
1. A first sensor for observing k target positions, a first observer corresponding to the first sensor, and a second sensor arranged at a distance from the first sensor. And a second observation device corresponding to the second sensor, in the position observation device, an alignment error setting device for inputting an alignment error of the second sensor with respect to the first sensor; A sensor position setter for setting the positions of the first sensor and the second sensor, a target position from the first observer, and a position of the first sensor from the sensor position setter are added to obtain a target position. A first adder that calculates an observation position and a second addition that calculates the target observation position by adding the target position from the second observer and the position of the second sensor from the sensor position setter Error between the detector and the first sensor Initial bias setting device for setting the initial value of, and an observation matrix for calculating an observation matrix from the outputs of the first and second adders and the first bias value of the first sensor from the initial bias setting device A first sensor from a generator, an estimation value evaluator that calculates a covariance matrix of bias error estimation values from the covariance of the observation noise and the observation matrix, and a covariance matrix of the observation matrix and bias error estimation values Of the bias error of the first sensor by subtracting the temporary value of the bias error of the first sensor from the initial value of the bias error of the first sensor. A first subtractor for calculating an estimated value, and a second for the first sensor from the alignment error setter
And a third adder for calculating the bias error of the second sensor by adding the alignment error of the sensor and the estimated bias error value of the first sensor from the first subtractor. Bias error estimation device for the sensor.
【請求項2】 第1のセンサのバイアス誤差推定値を算
出する第1の減算器の出力を記憶しその内容を初期バイ
アス設定器に送出する推定値記憶器を設けたことを特徴
とする請求項1記載のセンサのバイアス誤差推定装置。
2. An estimated value storage unit for storing the output of the first subtractor for calculating the bias error estimated value of the first sensor and sending the content to the initial bias setting unit. Item 2. A bias error estimating device for a sensor according to item 1.
【請求項3】 第1のセンサのバイアス誤差推定値を算
出する第1の減算器の出力ら推定値の収束を判定する推
定値判定器を備え、バイアス誤差推定値が収束するまで
演算を繰り返すことを特徴とした請求項2記載のセンサ
のバイアス誤差推定装置。
3. An estimated value determiner for determining convergence of an estimated value from an output of a first subtractor for calculating an estimated bias error value of a first sensor, and repeating the calculation until the estimated bias error value converges. The bias error estimating device for a sensor according to claim 2, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1486784A2 (en) * 2003-06-13 2004-12-15 Voith Paper Patent GmbH Sensor with alignment self-compensation
JP2008175683A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for bias error prediction of sensor

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