JPH08159773A - Gyrocompass - Google Patents

Gyrocompass

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JPH08159773A
JPH08159773A JP30647494A JP30647494A JPH08159773A JP H08159773 A JPH08159773 A JP H08159773A JP 30647494 A JP30647494 A JP 30647494A JP 30647494 A JP30647494 A JP 30647494A JP H08159773 A JPH08159773 A JP H08159773A
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JP
Japan
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gyro
axis
rotor
torquer
center
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JP30647494A
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Takashi Koyama
貴志 小山
Takao Murakoshi
尊雄 村越
Takeshi Hojo
武 北條
Tsurashi Yamamoto
貫志 山本
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To correct the mass unbalance error caused by the disagreement of the position of the center of gravity of a gyrocompass rotor and the central position of the rotation of a flex hinge by correcting and supplying respective torquing signals, which are supplied to Y and Z torquers. CONSTITUTION: A mass unbalance error is generated by a moment mgσ, where (m) is the mass of a gyrocompass rotor, (g) is gravitational acceleration and σis the distance between the position of the center of gravity of the gyrocompass rotor and the central position of a flex hinge circuit, and acts around the Y axis. When the gyrocompass attaching face is inclined by an angle δ(the output signal of an east-west accelerometer 23) in the east-west direction at this time, mgσ is decomposed into the Y-direction component of mgσcosδ and the Z-direction component of -mgσsinδ, and correcting torques are added so as to offset the components. Thus, the error can be corrected. Then, a compass operating part 5 operates torquing signals TY and TZ by TY=(Kθ-mgσ) cosδ and TZ=-(Kθ-mgσ)sinδ, where (k) is the north directing constant and θis the output signal of a south-north accelerometer 21) and supplies the signals to Y to Z torquers of a TDG 11.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は例えば船舶、自動車等の
航行体の針路測定に使用して好適なジャイロコンパスに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyro compass suitable for use in measuring the course of a navigation body such as a ship or an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のジャイロコンパスとして、例え
ば、本願出願人と同一の出願人によって昭和61年12
月13日に出願された特願昭第60−125867号
(特開昭61−283813号)に開示された例があ
る。図7及び図8を参照して斯かる特願昭第60−12
5867号に開示された例を説明する。
2. Description of the Related Art As a conventional gyro compass, for example, by the same applicant as the applicant of the present application, 1986 12
There is an example disclosed in Japanese Patent Application No. 60-125867 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-283813) filed on March 13. Referring to FIGS. 7 and 8, the Japanese Patent Application No. 60-12
An example disclosed in No. 5867 will be described.

【0003】図7は従来のジャイロコンパスの正面断面
構成を示し、図8は平面構成を示す。図示のように垂直
方向にZ軸をとり、水平面内に互いに直交するX軸及び
Y軸をとる。ジャイロコンパスは液密構造のジャイロケ
ース111を有し、斯かるジャイロケース111内には
高速で回転するジャイロロータ(図示なし)が内蔵され
ている。斯かるジャイロケース111はダンピンクオイ
ルの如き高粘性流体が充填されたタンク115内に配置
され、タンク115の上端部より下方に延在する懸吊線
113によって支持されている。
FIG. 7 shows a front sectional structure of a conventional gyro compass, and FIG. 8 shows a plan structure thereof. As shown, the Z axis is taken in the vertical direction, and the X axis and the Y axis which are orthogonal to each other are taken in the horizontal plane. The gyro compass has a gyro case 111 having a liquid-tight structure, and a gyro rotor (not shown) that rotates at high speed is built in the gyro case 111. Such a gyro case 111 is arranged in a tank 115 filled with a highly viscous fluid such as Dan Pink oil, and is supported by a suspension line 113 extending below the upper end of the tank 115.

【0004】図8に示すように、タンク115の外側を
囲むように且つそれより隔置されて環状の水平環117
が水平に配置されており、斯かる水平環117はY軸方
向に沿って直径方向両側に水平軸115A、115Bを
有する。一方、タンク115はY軸方向に沿って直径方
向両側に軸受け119A、119Bを有し、水平環11
7の水平軸115A、115Bはタンク115の対応す
る軸受け119A、119Bの内輪に嵌合している。
As shown in FIG. 8, an annular horizontal ring 117 is provided so as to surround the outside of the tank 115 and be spaced apart from it.
Are horizontally arranged, and the horizontal ring 117 has horizontal shafts 115A and 115B on both sides in the diametrical direction along the Y-axis direction. On the other hand, the tank 115 has bearings 119A and 119B on both sides in the diametrical direction along the Y-axis direction.
The seven horizontal shafts 115A and 115B are fitted to the inner rings of the corresponding bearings 119A and 119B of the tank 115.

【0005】水平環117はX軸方向に沿って直径方向
両側に軸受け123A、123Bを有する。水平環11
7の外側を囲むように且つそれより隔置されてフォーク
状の追従環121が配置されており、斯かる追従環12
1はX軸方向に沿って直径方向両側にジンバル軸117
A、117Bを有する。追従環121のジンバル軸11
7A、117Bは対応する水平環117の軸受け123
A、123Bの内輪に嵌合している。
The horizontal ring 117 has bearings 123A and 123B on both sides in the diametrical direction along the X-axis direction. Horizontal ring 11
A fork-shaped follower ring 121 is arranged so as to surround the outer side of 7 and is spaced therefrom.
1 is a gimbal shaft 117 on both sides in the diametrical direction along the X-axis direction.
A, 117B. Gimbal axis 11 of follower ring 121
7A and 117B are bearings 123 of the corresponding horizontal ring 117.
It is fitted to the inner rings of A and 123B.

【0006】こうして、タンク115はY軸方向に沿っ
た水平軸115A、115Bの中心軸線周りに回転し、
更に、水平環117と共にX軸方向に沿ったジンバル軸
117A、117Bの中心軸線周りに回転する。
Thus, the tank 115 rotates about the central axis of the horizontal shafts 115A and 115B along the Y-axis direction,
Further, it rotates with the horizontal ring 117 around the central axis of the gimbal shafts 117A and 117B along the X-axis direction.

【0007】図7に示すように、追従環121はZ軸方
向の追従軸125に装着されている。ジャイロコンパス
の下側には盤器127が配置されており、斯かる盤器1
27は中心孔127Aと円筒状の突起部127Bとを有
する。斯かる盤器127の中心孔127A周りにより半
径が小さい軸受け129が装着され、円筒状の突起部1
27Bの上端にはより半径が大きい軸受け131が装着
されている。追従軸125は内側の軸受け129の内輪
に嵌合し、追従環121の円筒状壁121Aは外側の軸
受け131の内輪に嵌合している。
As shown in FIG. 7, the follower ring 121 is mounted on the follower shaft 125 in the Z-axis direction. A board 127 is arranged below the gyro compass.
Reference numeral 27 has a center hole 127A and a cylindrical protrusion 127B. A bearing 129 having a smaller radius is mounted around the central hole 127A of the board 127, and the cylindrical projection 1
A bearing 131 having a larger radius is attached to the upper end of 27B. The follower shaft 125 is fitted to the inner ring of the inner bearing 129, and the cylindrical wall 121A of the follower ring 121 is fitted to the inner ring of the outer bearing 131.

【0008】こうして、追従軸125及び追従環121
は2つの軸受け129、131によって回転可能に支持
されている。
Thus, the follow-up shaft 125 and the follow-up ring 121.
Is rotatably supported by two bearings 129 and 131.

【0009】タンク115の一方の水平軸115Bに水
平サーボモータ141が装着されており、斯かる水平サ
ーボモータ141によってタンク115は水平軸115
A、115B周りに回転駆動される。斯かる水平サーボ
モータ141は歯車及びピニオンを使用しないパンケー
キ型の直動式であり、タンク115の水平軸115Bに
取り付けられた内側の回転子141Aとそれに対応して
水平環117に取り付けられた外側の固定子141Bと
を含む。
A horizontal servomotor 141 is mounted on one horizontal shaft 115B of the tank 115. The horizontal servomotor 141 causes the tank 115 to move to the horizontal shaft 115.
It is driven to rotate around A and 115B. The horizontal servomotor 141 is a pancake type direct-acting type that does not use gears and pinions, and is attached to the inner rotor 141A attached to the horizontal shaft 115B of the tank 115 and the horizontal ring 117 corresponding thereto. And an outer stator 141B.

【0010】追従軸125に方位サーボモータ143が
装着されており、斯かる方位サーボモータ143によっ
て追従環121は追従軸125周りに回転駆動される。
斯かる方位サーボモータ143は歯車及びピニオンを使
用しないパンケーキ型の直動式であり、追従軸125に
取り付けられた内側の回転子143Aとそれに対応して
盤器127に取り付けられた外側の固定子143Bとを
含む。
An azimuth servomotor 143 is mounted on the follow-up shaft 125, and the follower ring 121 is driven to rotate around the follow-up shaft 125 by the azimuth servomotor 143.
The azimuth servo motor 143 is a pancake type direct-acting type that does not use gears and pinions, and has an inner rotor 143A attached to the follower shaft 125 and an outer fixed portion attached to the board 127 corresponding thereto. Child 143B.

【0011】追従環121はその円筒状壁121Aに隣
接して更にに円筒状のスカート部121Bを有し、斯か
るスカート部121Bに沿ってスリップリング145が
設けられている。斯かるスリップリング145を介して
ジャイロロータ及び水平サーボモータ141に電力が供
給される。スリップリング145は、追従環121のス
カート部121Bに取り付けられた内側の集電環145
Aと盤器127に取り付けられた外側のブラシ145B
とを含む。
The follower ring 121 further has a cylindrical skirt portion 121B adjacent to the cylindrical wall 121A, and a slip ring 145 is provided along the skirt portion 121B. Electric power is supplied to the gyro rotor and the horizontal servomotor 141 via the slip ring 145. The slip ring 145 is an inner current collecting ring 145 attached to the skirt portion 121B of the follower ring 121.
A and the outer brush 145B attached to the board 127
And

【0012】盤器127の下側には取り付け部135が
取り付けられており、斯かる取り付け部135内に方位
エンコーダ147が装着されている。斯かる方位エンコ
ーダ147によって盤器127に対する追従環121の
方位角が検出される。斯かる方位エンコーダ147は追
従軸125の下端部に装着されたカップリング133に
取り付けられた内側の軸部147Aとそれに対応して盤
器127に取り付けられた外側の固定子147Bとを含
む。
A mounting portion 135 is mounted on the lower side of the board 127, and an azimuth encoder 147 is mounted in the mounting portion 135. The azimuth angle of the follower ring 121 with respect to the board 127 is detected by the azimuth encoder 147. The azimuth encoder 147 includes an inner shaft portion 147A attached to the coupling 133 attached to the lower end of the follower shaft 125 and an outer stator 147B corresponding to the inner shaft portion 147A attached to the board 127.

【0013】追従軸125とそれに取り付けられたカッ
プリング133、方位エンコーダ147の軸部147A
及び方位サーボモータ143の回転子143A、更に、
追従環121とそれに取り付けられたスリップリング1
45の集電環145Aは一体的な組立体を構成する。斯
かる組立体と、水平環117及びタンク115は、追従
軸125の中心軸線周りに回転可能な一体的な回転部を
構成する。
The follower shaft 125, the coupling 133 attached thereto, and the shaft portion 147A of the azimuth encoder 147.
And a rotor 143A of the azimuth servomotor 143, and
Follower ring 121 and slip ring 1 attached to it
The 45 collector rings 145A form an integral assembly. The assembly, the horizontal ring 117, and the tank 115 form an integral rotating unit that is rotatable around the center axis of the follow-up shaft 125.

【0014】タンク115に対するジャイロケース11
1の変位を検出するために、無接触変位検出装置が設け
られている。斯かる無接触変位検出装置はX軸方向に沿
ってジャイロケース111の両側に設置されている。無
接触変位検出装置は赤道上に北側の1対のコイルと南側
の1対のコイルとを含む。各対のコイルはジャイロケー
ス111に配置された1次コイルとそれに対応してタン
ク115の内面に装着された2次コイルとを有する。
Gyro case 11 for the tank 115
In order to detect the displacement of No. 1, a non-contact displacement detection device is provided. Such non-contact displacement detection devices are installed on both sides of the gyro case 111 along the X-axis direction. The non-contact displacement detection device includes a pair of coils on the equator on the north side and a pair of coils on the south side. Each pair of coils has a primary coil arranged in the gyro case 111 and a secondary coil corresponding to the primary coil mounted on the inner surface of the tank 115.

【0015】無接触変位検出装置によってタンク115
に対するジャイロケース111のX軸方向の移動量とY
軸周りの角度変位及びZ軸周りの角度変位がそれぞれ独
立的に検出される。検出されたY軸周りの角度変位は、
増幅器を介して又は増幅器を介することなしに、水平サ
ーボモータ141に供給される。水平サーボモータ14
1が駆動されることによって、タンク115はタンク1
15の水平軸115A周りに回転し、それによってタン
ク115のY軸周りの角度変位がゼロとなるように制御
される。
The tank 115 is equipped with a non-contact displacement detection device.
The amount of movement of the gyro case 111 in the X-axis direction and Y
The angular displacement about the axis and the angular displacement about the Z axis are independently detected. The detected angular displacement around the Y axis is
It is supplied to the horizontal servomotor 141 with or without an amplifier. Horizontal servo motor 14
1 is driven so that the tank 115 becomes the tank 1
It rotates about 15 horizontal axes 115A, and thereby the angular displacement of the tank 115 around the Y axis is controlled to be zero.

【0016】同様に、検出されたZ軸周りの角度変位
は、増幅器を介して又は増幅器を介することなしに、方
位サーボモータ143に供給される。方位サーボモータ
143が駆動されることによって、追従環121及び水
平環117が回転し、それによってタンク115のY軸
周りの角度変位がゼロとなるように制御される。
Similarly, the detected angular displacement about the Z-axis is supplied to the azimuth servomotor 143 with or without an amplifier. The azimuth servomotor 143 is driven to rotate the follower ring 121 and the horizontal ring 117, and thereby the angular displacement of the tank 115 about the Y axis is controlled to be zero.

【0017】こうして、ジャイロケース111が如何な
る方位をとっても、斯かるサーボ系によって、懸吊線1
13に捩じりが生ずることはない。即ち、ジャイロはZ
軸周り即ち垂直軸周りにいかなる外乱トルクを受けるこ
とはない。
In this way, no matter what direction the gyro case 111 is oriented, the suspension system 1 can be operated by such a servo system.
No twist occurs in 13. That is, the gyro is Z
It is not subject to any disturbance torque about its axis, ie about its vertical axis.

【0018】図9を参照してジャイロの指北作用を説明
する。図9はジャイロケース111がタンク115内に
配置された状態を略線的に示したものであり、タンク1
15内にはダンピング液116が充填されており、ジャ
イロケース111は斯かるダンピング液116に漬かる
状態で懸吊線113によって懸吊されている。
The pointing action of the gyro will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the gyro case 111 is arranged in the tank 115.
The inside of 15 is filled with damping liquid 116, and the gyro case 111 is suspended by the suspension wire 113 while being immersed in the damping liquid 116.

【0019】ここで、ジャイロケース111の重心の位
置をO1 、タンク115の中心位置をO2 とする。懸吊
線113とタンク115の結合点をP、懸吊線113と
ジャイロケース111の結合点をQとする。タンク11
5の中心軸線は線PO2 を通る。ジャイロロータ110
のスピン軸線がジャイロケース111と交わる点をA、
Bとし、斯かる2点A、Bに対応するタンク115上の
点をA’、B’とする。更に、水平面をH−H’とす
る。
Here, the position of the center of gravity of the gyro case 111 is O 1 , and the center position of the tank 115 is O 2 . The connection point between the suspension line 113 and the tank 115 is P, and the connection point between the suspension line 113 and the gyro case 111 is Q. Tank 11
The central axis of 5 passes through the line PO 2 . Gyro rotor 110
A is the point at which the spin axis of intersects the gyro case 111.
Let B be the points on the tank 115 that correspond to these two points A and B, and are A ′ and B ′. Further, the horizontal plane is H-H '.

【0020】ジャイロロータ110のスピン軸線が水平
な場合(θ=0°)には、ジャイロケース111の重心
の位置O1 はタンク115の中心位置O2 に一致する。
ジャイロロータ110のスピン軸線が水平面H−H’に
対して傾斜角θだけ傾斜しているものとする。ジャイロ
ケース111の指北端A側が水平面に対して上昇してい
る。
When the spin axis of the gyro rotor 110 is horizontal (θ = 0 °), the position O 1 of the center of gravity of the gyro case 111 coincides with the center position O 2 of the tank 115.
It is assumed that the spin axis of the gyro rotor 110 is inclined by the inclination angle θ with respect to the horizontal plane H-H '. The finger north end A side of the gyro case 111 is elevated with respect to the horizontal plane.

【0021】懸吊線113は僅かに剛性を有するから、
このとき、実際には破線にて示すように撓み曲線を描
く。タンク115に対するジャイロケース111のスピ
ン軸線に沿った方向の移動量ξ(O1 −O2 )も、僅か
に減少する。しかしながら、懸吊線113は十分可撓性
を有し、斯かる移動量の変化は僅かであり、実用的な設
計では、その影響は小さい。従って、ここでは斯かる移
動量の変化を無視して説明する。
Since the suspension line 113 has a slight rigidity,
At this time, a bending curve is actually drawn as shown by the broken line. The movement amount ξ (O 1 −O 2 ) of the gyro case 111 in the direction along the spin axis with respect to the tank 115 also slightly decreases. However, the suspension line 113 is sufficiently flexible, the change in the amount of movement is small, and the effect is small in a practical design. Therefore, here, description will be made by ignoring such a change in the movement amount.

【0022】上述のようにサーボ系によって、タンク1
15も傾斜し、タンク115上の2点A’、B’を通る
直線がジャイロケース111上の2点A、Bを通るよう
になる。即ちタンク115の中心軸線PO2 は鉛直線に
対して傾斜角θだけ傾斜する。
As described above, by the servo system, the tank 1
15 also inclines so that a straight line passing through the two points A ′ and B ′ on the tank 115 passes through the two points A and B on the gyro case 111. That is, the central axis PO 2 of the tank 115 is inclined by the inclination angle θ with respect to the vertical line.

【0023】外部から加速度が作用しないと、ジャイロ
ケース111のスピン軸線方向に力が作用しないから、
懸吊線113は鉛直線に一致する。懸吊線113の張力
Tによってジャイロケース111の重心O1 周りのモー
メントMが生成される。ジャイロケース111の重心O
1 と点Qの間の距離をrとし、ジャイロケース111の
ダンパー液116による浮力を除いた残留重量をmgと
すれば、モーメントMは次のように表される。
If the acceleration does not act from the outside, the force does not act in the spin axis direction of the gyro case 111.
The suspension line 113 coincides with the vertical line. Due to the tension T of the suspension line 113, a moment M about the center of gravity O 1 of the gyro case 111 is generated. Center of gravity of gyro case 111 O
If the distance between 1 and the point Q is r, and the residual weight of the gyro case 111 excluding the buoyancy due to the damper liquid 116 is mg, the moment M is expressed as follows.

【0024】[0024]

【数1】M=Trsinθ=mgrsinθ## EQU1 ## M = Trsin θ = mgr sin θ

【0025】斯かるモーメントMはジャイロのトルクと
して水平軸線(重心O1 を通り紙面に垂直な線)周りに
作用する。こうして、「スピン軸線の水平面に対する傾
斜角に比例したトルクをジャイロの水平軸の周りに加え
る」ことができるから、指北力が生成され、ジャイロコ
ンパスを得ることができる。上記の距離r、重量mg及
びジャイロの角運動量を選択することによって、指北運
動の周期を数10分〜百数10分とすることができる。
The moment M acts as a gyro torque around a horizontal axis (a line passing through the center of gravity O 1 and perpendicular to the paper surface). In this way, "the torque proportional to the inclination angle of the spin axis with respect to the horizontal plane can be applied around the horizontal axis of the gyro", so that the finger north force is generated and the gyro compass can be obtained. By selecting the distance r, the weight mg, and the angular momentum of the gyro, the finger north movement cycle can be set to several tens of minutes to several hundreds of minutes.

【0026】図7及び図8を参照して説明したジャイロ
コンパスに使用されるジャイロ(ジャイロケース111
及びそれに内蔵されたジャイロロータ)として、例え
ば、フレックスジャイロ又はTDG(Tuned Dr
y Gyro)が知られている。
A gyro (gyro case 111) used for the gyro compass described with reference to FIGS. 7 and 8.
And a gyro rotor incorporated therein, for example, a flex gyro or a TDG (Tuned Dr)
y Gyro) is known.

【0027】図10にフレックスジャイロ又はTDGの
構成例を示す。フレックスジャイロ又はTDGの詳細は
例えば、本願出願人と同一の出願人によって昭和60年
5月15日に出願された特願昭第60−103083号
(特開昭61−260117号)を参照されたい。
FIG. 10 shows an example of the structure of a flex gyro or TDG. For details of the flex gyro or TDG, refer to, for example, Japanese Patent Application No. 60-103083 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-260117) filed on May 15, 1985 by the same applicant as the present applicant. .

【0028】図示のように、フレックスジャイロのXY
Z軸をとる。ジャイロロータのスピン軸線に沿ってX軸
をとり、それに垂直に互いに直交するY軸及びZ軸をと
る。斯かる座標系は図7及び図8にてジャイロコンパス
にとったXYZ軸のX軸、Y軸及びZ軸に整合してい
る。
As shown, the XY of the flex gyro
Take the Z axis. The X axis is taken along the spin axis of the gyro rotor, and the Y axis and the Z axis perpendicular to each other are taken perpendicularly thereto. Such a coordinate system is aligned with the X-axis, Y-axis and Z-axis of the XYZ axes taken by the gyro compass in FIGS. 7 and 8.

【0029】フレックスジャイロはハウジング151と
該ハウジング151の上側に装着された上側キャップ1
53と下側に装着された下側キャップ155とを有す
る。ハウジング151と上側及び下側キャップ153、
155とによってジャイロケースが構成される。ハウジ
ング151の上面と上側キャップ153の間に上側室が
形成され、ハウジング151の下面と下側キャップ15
5の間に下側室が形成される。
The flex gyro includes a housing 151 and an upper cap 1 mounted on the upper side of the housing 151.
53 and a lower cap 155 attached to the lower side. Housing 151 and upper and lower caps 153,
A gyro case is constituted by 155. An upper chamber is formed between the upper surface of the housing 151 and the upper cap 153, and the lower surface of the housing 151 and the lower cap 15 are formed.
A lower chamber is formed between 5.

【0030】上側室にはジャイロロータ159が配置さ
れており、斯かるジャイロロータ159はフレックスヒ
ンジ161によって弾性的に支持されている。フレック
スヒンジ161には軸165が装着されており、斯かる
軸165は玉軸受け157を介してハウジング151の
内側円筒状突出部151Aの中心孔に支持されている。
A gyro rotor 159 is arranged in the upper chamber, and the gyro rotor 159 is elastically supported by a flex hinge 161. A shaft 165 is attached to the flex hinge 161, and the shaft 165 is supported by a center hole of an inner cylindrical protruding portion 151A of the housing 151 via a ball bearing 157.

【0031】下側室にはモータ167が配置されてお
り、斯かるモータ167は固定子167−1とそれに対
応した回転子167−2を有する。固定子167−1は
ハウジング151の外側円筒状突出部151Bの内側壁
に装着され、回転子167−2は固定子167−1に囲
まれるように軸165の下端部に装着されている。
A motor 167 is arranged in the lower chamber, and the motor 167 has a stator 167-1 and a rotor 167-2 corresponding thereto. The stator 167-1 is mounted on the inner wall of the outer cylindrical protrusion 151B of the housing 151, and the rotor 167-2 is mounted on the lower end of the shaft 165 so as to be surrounded by the stator 167-1.

【0032】ジャイロロータ159とフレックスヒンジ
161と軸165と回転子167−2は一体的な組立体
を構成し、軸165の中心軸線周りに高速回転すること
ができるように構成されている。軸165の中心軸線、
即ち、斯かる組立体の回転軸線はジャイロロータのスピ
ン軸線である。
The gyro rotor 159, the flex hinge 161, the shaft 165, and the rotor 167-2 form an integral assembly, and are configured so that they can rotate at high speed around the central axis of the shaft 165. The central axis of the shaft 165,
That is, the axis of rotation of such an assembly is the spin axis of the gyro rotor.

【0033】モータの固定子167−1の巻線に交流電
圧が印加されると、それによって生成された回転磁界が
モータの回転子167−2に作用する。それによって、
トルクが生じ、モータの回転子167−2は固定子16
7−1に対して回転する。こうして、組立体159、1
61、165、167−2はX軸周りに回転し、ジャイ
ロロータ159はスピン軸線周りに高速回転する。
When an alternating voltage is applied to the winding of the motor stator 167-1, the rotating magnetic field generated thereby acts on the rotor 167-2 of the motor. Thereby,
Torque is generated and the rotor 167-2 of the motor is
Rotate with respect to 7-1. Thus, the assemblies 159, 1
61, 165, 167-2 rotate around the X axis, and the gyro rotor 159 rotates at high speed around the spin axis.

【0034】上側室には、ジャイロロータ159にY軸
及びZ軸周りのトルクを加えるトルカ171が設けられ
ている。斯かるトルカ171は、ジャイロロータ159
に装着された環状の永久磁石171−1とそれに対応し
てハウジング151の上面に装着されたトルカコイル1
71−2とを含む。トルカコイル171−2はジャイロ
ロータ159の環状溝159A内に且つそれより隔置し
て配置されている。
The upper chamber is provided with a torquer 171 for applying a torque around the Y axis and the Z axis to the gyro rotor 159. The ToruCa 171 is a gyro rotor 159.
Ring-shaped permanent magnet 171-1 mounted on the housing and corresponding Toruca coil 1 mounted on the upper surface of the housing 151.
71-2 is included. The Toruca coil 171-2 is arranged in the annular groove 159A of the gyro rotor 159 and at a distance from the annular groove 159A.

【0035】図示の矢印のように、永久磁石171−1
を通りジャイロロータ159の環状溝159Aに沿って
磁気回路Φが形成される。斯かる磁気回路とトルカコイ
ル171−2によって発生する磁界との共働によって、
トルクが生成される。
As shown by the arrow in the figure, the permanent magnet 171-1
A magnetic circuit Φ is formed along the annular groove 159A of the gyro rotor 159. By the cooperation of such a magnetic circuit and the magnetic field generated by the Toruca coil 171-2,
Torque is generated.

【0036】上側室には、更にピックアップ173が配
置されている。ピックアップ173はトルカ171に隣
接してハウジング151の上面に装着されている。この
ピックアップ173は、水平ピックアップ及び方位ピッ
クアップを含む。
A pickup 173 is further arranged in the upper chamber. The pickup 173 is mounted on the upper surface of the housing 151 adjacent to the Toruca 171. The pickup 173 includes a horizontal pickup and a direction pickup.

【0037】ジャイロロータ159が高速回転している
間に、スピン軸線に直交するY軸又はZ軸周りの角速度
がハウジング151に作用した場合を考える。ジャイロ
の方向保持性によってジャイロロータ159は慣性空間
に対してその位置を保持する。従って、ジャイロロータ
159は、ハウジング151に対して相対的にY軸又は
Z軸周り回転変位する。ジャイロロータ159のY軸周
りの回転偏倚量又はZ軸周り回転偏倚量は、ピックアッ
プ173によって検出される。
Consider a case where the angular velocity about the Y axis or the Z axis orthogonal to the spin axis acts on the housing 151 while the gyro rotor 159 is rotating at a high speed. The gyro rotor retains its position relative to the inertial space by virtue of its orientation retention. Therefore, the gyro rotor 159 is rotationally displaced relative to the housing 151 about the Y axis or the Z axis. The amount of rotational deviation of the gyro rotor 159 around the Y axis or the amount of rotational deviation around the Z axis is detected by the pickup 173.

【0038】図11及び図12を参照してフレックスジ
ャイロ又はTDGのマスアンバランス誤差を説明する。
図11及び図12は図10にて説明したフレックスジャ
イロのジャイロロータ159とジャイロロータ159と
フレックスヒンジ161と軸165の部分のみを描いた
図であり、軸165に装着された回転子167−2は省
略されている。
The mass imbalance error of the flex gyro or TDG will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
11 and 12 are views showing only the gyro rotor 159, the gyro rotor 159, the flex hinge 161, and the shaft 165 of the flex gyro described in FIG. 10, and the rotor 167-2 mounted on the shaft 165. Is omitted.

【0039】図11にてジャイロロータ159の重心を
G、フレックスヒンジ161の回転中心点をOとする。
Y軸及びZ軸は斯かるヒンジ回転中心点Oを通るものと
する。上述のように、フレックスジャイロに外力が作用
すると、ジャイロロータ159はヒンジ回転中心点Oを
通るY軸及びZ軸周りに回転偏倚する。
In FIG. 11, the center of gravity of the gyro rotor 159 is G and the center of rotation of the flex hinge 161 is O.
The Y-axis and the Z-axis pass through the hinge rotation center point O. As described above, when an external force acts on the flex gyro, the gyro rotor 159 is rotationally biased around the Y axis and the Z axis passing through the hinge rotation center point O.

【0040】一般に、ジャイロロータ159の重心Gは
フレックスヒンジ161のヒンジ回転中心点Oに一致す
るように製造される。しかしながら、実際には両者は一
致しないで僅かに偏倚している。従って、重心Gの位置
によってY軸周りのモーメントが生ずる。斯かるモーメ
ントΔMは、重心Gとヒンジ回転中心点Oの間の距離を
δとすると次の式によって表される。尚、距離δは、ヒ
ンジ回転中心点Oよりジャイロロータ159側を+とす
る。図11では、ヒンジ回転中心点Oより左側を+とす
る。
Generally, the center of gravity G of the gyro rotor 159 is manufactured so as to coincide with the hinge rotation center point O of the flex hinge 161. However, in reality, the two do not match and are slightly biased. Therefore, depending on the position of the center of gravity G, a moment about the Y axis is generated. The moment ΔM is represented by the following equation, where δ is the distance between the center of gravity G and the hinge rotation center O. The distance δ is + on the gyro rotor 159 side from the hinge rotation center point O. In FIG. 11, the left side of the hinge rotation center point O is +.

【0041】[0041]

【数2】ΔM=mgδ(2) ΔM = mgδ

【0042】図12に示すように、斯かるモーメントΔ
Mはジャイロロータ159をY軸周りに回転させるよう
に作用し、それによってジャイロコンパスに方位誤差を
生じさせる。
As shown in FIG. 12, such moment Δ
M acts to rotate the gyro rotor 159 about the Y axis, thereby causing an azimuth error in the gyro compass.

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】従来のフレックスジャ
イロ又はTDGを使用するジャイロコンパスでは、ジャ
イロロータ159の重心Gがフレックスヒンジ161の
ヒンジ回転中心点Oに一致しないことによる誤差が生ず
る。斯かる誤差は数2の式のモーメントΔMに比例す
る。
In a conventional gyro compass using a flex gyro or TDG, an error occurs because the center of gravity G of the gyro rotor 159 does not coincide with the hinge rotation center point O of the flex hinge 161. Such an error is proportional to the moment ΔM in the equation (2).

【0044】従って、斯かるマスアンバランス誤差を補
正しないと高精度のジャイロ出力を得ることができない
欠点があった。
Therefore, there is a drawback that a highly accurate gyro output cannot be obtained unless such a mass unbalance error is corrected.

【0045】斯かるマスアンバランス誤差は、ジャイロ
ロータ159の重心Gがフレックスヒンジ161のヒン
ジ回転中心点Oに一致するようにジャイロコンパスを製
造することによって除去することができるが、それは製
造費が高くなる欠点があった。
The mass unbalance error can be eliminated by manufacturing the gyro compass so that the center of gravity G of the gyro rotor 159 coincides with the hinge rotation center point O of the flex hinge 161. It had the drawback of becoming expensive.

【0046】本発明は斯かる点に鑑み、フレックスジャ
イロ又はTDGを使用するジャイロコンパスにおいて、
簡単な構成によってマスアンバランス誤差を除去するこ
とができ、且つ高精度なジャイロコンパスを提供するこ
とを目的とする。
In view of such a point, the present invention provides a gyro compass using a flex gyro or a TDG,
An object of the present invention is to provide a gyro compass that can eliminate a mass unbalance error with a simple configuration and that is highly accurate.

【0047】[0047]

【課題を解決するための手段】本発明によると、例えば
図1に示すように、X軸方向のスピン軸線を有するジャ
イロロータと該ジャイロロータをY軸及びZ軸周りに回
転可能に支持するフレックスヒンジと上記ジャイロロー
タをY軸周りにトルキングするYトルカと上記ジャイロ
ロータをZ軸周りにトルキングするZトルカとを有する
フレックスジャイロと、該フレックスジャイロをY軸周
りに回転可能に支持し、基台に垂直な追従軸を有し、該
追従軸を通る垂直軸線周りに回転可能な追従環と、上記
ジャイロに指北力を付与するための指北装置と、を有す
るジャイロコンパスにおいて、上記Yトルカに供給する
Yトルキング信号と上記Zトルカに供給するZトルキン
グ信号を補正することによって、上記ジャイロロータの
重心位置と上記フレックスヒンジの回転中心位置との不
一致に起因するマスアンバランス誤差を補正するように
構成されたことを特徴とする。
According to the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a gyro rotor having a spin axis in the X-axis direction and a flex for rotatably supporting the gyro rotor about the Y-axis and the Z-axis. A flex gyro having a hinge, a Y torquer that torques the gyro rotor about the Y axis, and a Z torquer that torques the gyro rotor about the Z axis, and a base that supports the flex gyro rotatably around the Y axis. In the gyro compass having a follow-up ring having a follow-up axis perpendicular to the axis of rotation and rotatable about a vertical axis passing through the follow-up axis, and a finger north device for applying a finger north force to the gyro, By correcting the Y torque signal supplied to the Z torquer and the Z torque signal supplied to the Z torquer, the center of gravity of the gyro rotor and the flux can be corrected. Wherein the mass unbalance error due to the mismatch between the rotation center position of the Kkusuhinji configured to correct.

【0048】本発明によると、ジャイロコンパスにおい
て、上記Yトルカに供給するYトルキング信号と上記Z
トルカに供給するZトルキング信号は次の式によって表
されることを特徴とする。 TY =(Kθ−mgδ)cosσ TZ =−(Kθ−mgδ)sinσ TY 、TZ :上記Yトルカ及びZトルカに供給されるト
ルキング信号 K:指北定数 m:上記ジャイロロータの質量 g:重力加速度 δ:上記ジャイロロータの重心位置と上記フレックスヒ
ンジの回転中心位置との間の距離(上記フレックスヒン
ジの回転中心より上記ジャイロロータ側を+とする。) θ:水平面に対するジャイロコンパスの取り付け面のY
軸周りの回転傾斜角(南側上昇を+とする。) σ:水平面に対するジャイロコンパスの取り付け面のX
軸周りの回転傾斜角(西側上昇を+とする。)
According to the present invention, in the gyro compass, the Y torquer signal supplied to the Y torquer and the Z torque signal are supplied.
The Z torqueing signal supplied to the torquer is characterized by the following equation. T Y = (Kθ-mgδ) cosσ T Z =-(Kθ-mgδ) sin σ T Y , T Z : Torquering signal supplied to the above Y Toruca and Z Toruca K: Finger north constant m: Mass of the above gyro rotor g : Gravity acceleration δ: Distance between the center of gravity of the gyro rotor and the center of rotation of the flex hinge (+ is on the gyro rotor side from the center of rotation of the flex hinge) θ: Mounting of gyro compass on horizontal surface Face Y
Rotational inclination angle around the axis (+ for southward rise) σ: X of the mounting surface of the gyrocompass with respect to the horizontal plane
Rotational tilt angle around the axis (+ for westward rise)

【0049】[0049]

【作用】本発明によると、マスアンバランス誤差モーメ
ントΔMに相当する補正トルクを演算し、斯かる補正値
によってトルキング信号を補正するように構成されてい
る。
According to the present invention, a correction torque corresponding to the mass unbalance error moment ΔM is calculated, and the torqueing signal is corrected by the correction value.

【0050】本発明によると、ジャイロコンパスの取り
付け面が南北方向及び東西方向に傾斜した場合、フレッ
クスジャイロ又はTDG11のYトルカに供給されるY
トルキング信号及びZトルカに供給されるZトルキング
信号は数5の式によって表される。数5の式において、
各式の第2項ΔTY 、ΔTZ はそれぞれトルキング信号
の補正値である。
According to the present invention, when the mounting surface of the gyro compass is tilted in the north-south direction and the east-west direction, the Y supplied to the Y-toruca of the flex gyro or the TDG 11
The torqueking signal and the Z torqueing signal supplied to the Z torquer are expressed by the equation (5). In equation (5),
The second terms ΔT Y and ΔT Z of each equation are correction values of the torqueing signal.

【0051】南北加速度計21から出力された回転傾斜
信号θ及び東西加速度計23から出力された回転傾斜信
号σはコンパス演算部35に供給される。コンパス演算
部35は、数5の式によってトルキング信号TY 、TZ
を演算する。斯かるトルキング信号TY 、TZ は、コン
パス演算部35より水平トルキング回路36及び方位ト
ルキング回路37を経由して、それぞれフレックスジャ
イロ又はTDG11のYトルカ及びZトルカに供給され
る。
The rotation tilt signal θ output from the north-south accelerometer 21 and the rotation tilt signal σ output from the east-west accelerometer 23 are supplied to the compass calculator 35. The compass calculator 35 calculates the torque signals T Y and T Z according to the equation (5).
Is calculated. The torqueing signals T Y and T Z are supplied from the compass calculator 35 to the Y torquer and Z torquer of the flex gyro or the TDG 11 via the horizontal torqueing circuit 36 and the direction torqueing circuit 37, respectively.

【0052】[0052]

【実施例】以下に図1〜図6を参照して本発明の実施例
について説明する。図1に本発明によるジャイロコンパ
スの概念図を示す。本例のジャイロコンパスはフレック
スジャイロ又はTDG(Tuned Dry Gyr
o)11を有し、斯かるTDG11はブロック13に装
着されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a conceptual diagram of a gyro compass according to the present invention. The gyro compass of this example is a flex gyro or a TDG (Tuned Dry Gyr).
o) 11 and such TDG 11 is mounted on the block 13.

【0053】ここで図示のように、ブロック13に固定
したXYZ座標系を考え、垂直方向にZ軸をとり、水平
面内に互いに直交するX軸及びY軸をとる。
As shown in the figure, the XYZ coordinate system fixed to the block 13 is considered, and the Z axis is taken in the vertical direction, and the X axis and the Y axis which are orthogonal to each other are taken in the horizontal plane.

【0054】ジャイロのスピン軸線はX軸に沿って配置
され、ジャイロの指北端を図示のようにX軸の正の方向
にとると、Y軸は東西方向に沿って配置される。ブロッ
ク13はY軸周りに回転可能に追従環15によって支持
されており、斯かる追従環15はZ軸に沿った追従軸1
7を有し、斯かる追従軸17はZ軸周りに回転可能に基
台10に装着されている。こうして、ブロック13はY
軸及びZ軸の2軸周りに回転可能に支持されている。
The spin axis of the gyro is arranged along the X-axis, and when the north end of the finger of the gyro is set in the positive direction of the X-axis as shown in the figure, the Y-axis is arranged along the east-west direction. The block 13 is supported by a follower ring 15 so as to be rotatable around the Y axis, and the follower ring 15 follows the follower axis 1 along the Z axis.
7, the follower shaft 17 is mounted on the base 10 so as to be rotatable around the Z axis. Thus, block 13 is Y
It is rotatably supported around two axes, the axis and the Z axis.

【0055】ブロック13には南北方向の傾斜即ちY軸
周りの回転傾斜θを検出する南北傾斜計又は南北加速度
計21と東西方向の傾斜即ちX軸周りの回転傾斜σを検
出する東西傾斜計又は東西加速度計23が装着されてい
る。
A block 13 includes a north-south inclinometer or a north-south accelerometer 21 for detecting a tilt in the north-south direction, that is, a rotation tilt θ around the Y-axis, and an east-west inclinometer for detecting a tilt in the east-west direction, that is, a rotation tilt σ around the X-axis, or The east-west accelerometer 23 is attached.

【0056】更に、追従環15のY軸に沿って水平サー
ボモータ又は水平DST(ダイレクト・サーボ・トル
カ)27が装着され、追従軸17に沿って方位サーボモ
ータ又は方位DST(ダイレクト・サーボ・トルカ)2
9が装着されている。追従軸17の下方には方位エンコ
ーダ31が装着されており、斯かる方位エンコーダ31
によって追従軸17のZ軸周りの回転角が検出される。
Further, a horizontal servomotor or a horizontal DST (direct servo torquer) 27 is attached along the Y axis of the follower ring 15, and an azimuth servomotor or direction DST (direct servo torquer) is attached along the follower axis 17. ) 2
9 is attached. An azimuth encoder 31 is attached below the tracking shaft 17, and the azimuth encoder 31
The rotation angle of the follow-up shaft 17 around the Z axis is detected by.

【0057】TDG11にはジャイロケースに対するジ
ャイロロータの変位を検出する(図示しない)ピックア
ップが装着されており、斯かるピックアップはジャイロ
ロータのY軸周りの角度変位及びZ軸周りの角度変位を
検出するように配置されている。ジャイロロータのY軸
周りの角度変位を検出するピックアップは水平ピックア
ップと称され、ジャイロロータのZ軸周りの角度変位を
検出するピックアップは方位ピックアップと称される。
また、TDG11にはジャイロロータをY軸周り及びZ
軸周りにトルキングする(図示しない)Yトルカ及びZ
トルカが設けられている。
The TDG 11 is equipped with a pickup (not shown) for detecting the displacement of the gyro rotor with respect to the gyro case. Such pickup detects the angular displacement of the gyro rotor about the Y axis and the Z axis. Are arranged as follows. A pickup that detects the angular displacement of the gyro rotor about the Y axis is called a horizontal pickup, and a pickup that detects the angular displacement of the gyro rotor about the Z axis is called an azimuth pickup.
In addition, the TDG 11 has a gyro rotor around the Y-axis and Z-axis.
Torque around the axis (not shown) Y Toruca and Z
ToruCa is provided.

【0058】ジャイロケースとジャイロロータの間に垂
直軸線(Z軸)周りの角度変位が生ずると、斯かる角度
変位は方位ピックアップによって検出され、斯かる角度
変位信号は方位サーボ演算部61に供給される。方位サ
ーボ演算部61よりコンミュテータ制御回路63を介し
て方位サーボモータ29に駆動信号が供給される。それ
によってTDG11はZ軸周りに回転駆動され、ジャイ
ロケースとジャイロロータの間の垂直軸線(Z軸)周り
の角度変位がゼロとなるように制御される。
When an angular displacement around the vertical axis (Z axis) occurs between the gyro case and the gyro rotor, the angular displacement is detected by the azimuth pickup, and the angular displacement signal is supplied to the azimuth servo calculation unit 61. It A drive signal is supplied from the azimuth servo calculation unit 61 to the azimuth servo motor 29 via the commutator control circuit 63. As a result, the TDG 11 is rotationally driven around the Z axis, and is controlled so that the angular displacement around the vertical axis (Z axis) between the gyro case and the gyro rotor becomes zero.

【0059】同様に、ジャイロケースとジャイロロータ
の間に水平軸線(Y軸)周りの角度変位が生ずると、斯
かる角度変位は水平ピックアップによって検出され、斯
かる角度変位信号は水平サーボ演算部65に供給され
る。水平サーボ演算部65より水平サーボモータ27に
駆動信号が供給される。それによってTDG11はY軸
周りに回転駆動され、ジャイロケースとジャイロロータ
の間の水平軸線(Y軸)周りの角度変位がゼロとなるよ
うに制御される。
Similarly, when an angular displacement around the horizontal axis (Y axis) occurs between the gyro case and the gyro rotor, the angular displacement is detected by the horizontal pickup, and the angular displacement signal is detected by the horizontal servo calculating section 65. Is supplied to. A drive signal is supplied from the horizontal servo calculator 65 to the horizontal servo motor 27. As a result, the TDG 11 is rotationally driven about the Y axis, and is controlled so that the angular displacement between the gyro case and the gyro rotor about the horizontal axis (Y axis) becomes zero.

【0060】この作用によってジャイロには水平軸線
(Y軸)及び垂直軸線(Z軸)周りのいかなる外乱トル
クも印加されない。
Due to this action, no disturbance torque around the horizontal axis (Y axis) and the vertical axis (Z axis) is applied to the gyro.

【0061】次に本例のジャイロコンパスの指北作用に
ついて説明する。ジャイロコンパスの指北作用は、ジャ
イロコンパスの取り付け面が水平面上にある場合、TD
G11のYトルカによってジャイロロータにY軸周り、
即ち水平軸周りにトルクKθ(Kは安定器定数又は指北
定数である。)を付与することによって得られる。
Next, the finger pointing action of the gyro compass of this example will be described. The finger pointing action of the gyro compass is TD when the mounting surface of the gyro compass is on a horizontal plane.
G11 Y Toluca turns the gyro rotor around the Y axis,
That is, it is obtained by applying a torque Kθ (K is a ballast constant or a finger north constant) around the horizontal axis.

【0062】しかしながら、ジャイロコンパスの取り付
け面が東西方向に傾斜した場合、本例のジャイロコンパ
スの支持機構は東西系の自由度(X軸周りの自由度)が
ないため、Yトルカによってジャイロロータに付与すべ
きトルクKθを分割して付与する必要がある。
However, when the mounting surface of the gyro compass is tilted in the east-west direction, the support mechanism of the gyro compass of this example does not have the east-west system freedom (the freedom around the X axis), so the Y trocar causes the gyro rotor to move. The torque Kθ to be applied needs to be divided and applied.

【0063】YトルカによってジャイロロータをY軸周
りにトルキングするためのトルキング信号をTY0とし、
ZトルカによってジャイロロータをZ軸周りにトルキン
グするためのトルキング信号をTZ0とする。斯かるトル
キング信号TY0、TZ0は次の式によって表される。
A torqueing signal for torqued the gyro rotor about the Y axis by the Y torquer is set to T Y0 ,
A torqueing signal for torqued the gyro rotor about the Z axis by the Z torquer is represented by T Z0 . The torqueing signals T Y0 and T Z0 are expressed by the following equation.

【0064】[0064]

【数3】TY0=Kθcosσ TZ0=−Kθsinσ## EQU3 ## T Y0 = Kθ cosσ T Z0 = −K θ sin σ

【0065】ここで、θは南北加速度計21の出力信号
(南側上昇を+とする。)、σは東西加速度計23の出
力信号(西側上昇を+とする。)である。またKは指北
定数である。
Here, θ is the output signal of the north-south accelerometer 21 (the rise on the south side is +), and σ is the output signal of the east-west accelerometer 23 (the rise on the west side is +). K is the Shihoku constant.

【0066】トルキング信号TY0、TZ0はTDG11の
Yトルカ及びZトルカに供給され、それによってジャイ
ロロータはY軸周りに、即ち水平軸線周りにトルキング
される。このトルキング量は、「スピン軸の水平面に対
する傾斜に比例したトルクをジャイロの水平軸周りに加
える。」ことになる。こうして、数1の式にて示したモ
ーメントMと等価なモーメントが生成され、ジャイロケ
ースに指北力が付与され、ジャイロコンパスが構成され
る。
The torqueing signals T Y0 and T Z0 are supplied to the Y torquer and the Z torquer of the TDG 11 so that the gyro rotor is torqued around the Y axis, that is, around the horizontal axis. This torqueing amount is “to apply a torque proportional to the inclination of the spin axis with respect to the horizontal plane about the horizontal axis of the gyro”. In this way, a moment equivalent to the moment M shown in the equation of Formula 1 is generated, the finger north force is applied to the gyro case, and the gyro compass is configured.

【0067】次に図2を参照して本発明によるマスアン
バランス補正について説明する。マスアンバランス誤差
は、図11及び図12を参照して説明したように、数2
の式にて表されるモーメントΔM=mgδによって生ず
る。斯かるモーメントΔMは水平軸即ちY軸周りに作用
する。
Next, the mass imbalance correction according to the present invention will be described with reference to FIG. The mass unbalance error is, as described with reference to FIGS.
It is caused by the moment ΔM = mgδ represented by the equation. Such a moment ΔM acts around the horizontal axis, that is, the Y axis.

【0068】従って、斯かるモーメントΔMを打ち消す
トルクを補正すればよい。上述と同様に、ジャイロコン
パスの取り付け面が東西方向に傾斜した場合、補正トル
クは分解して付与される。
Therefore, it is sufficient to correct the torque that cancels out the moment ΔM. Similarly to the above, when the mounting surface of the gyro compass is inclined in the east-west direction, the correction torque is decomposed and applied.

【0069】図2に示すように、ジャイロコンパスの取
り付け面が東西方向に角度σだけ傾斜した場合、Y軸及
びZ軸は傾斜角σだけ傾斜してY’軸及びZ’軸となる
ものとする。Y軸周りのモーメントmgδをY’軸方向
とZ’軸方向に分解すると、Y’軸方向の成分mgδc
osσとZ’軸方向の成分−mgδsinσが得られ
る。これらを打ち消すように補正トルクを印加すれば良
い。
As shown in FIG. 2, when the mounting surface of the gyro compass is inclined in the east-west direction by the angle σ, the Y axis and the Z axis are inclined by the inclination angle σ to become the Y ′ axis and the Z ′ axis. To do. When the moment mgδ about the Y-axis is decomposed into the Y′-axis direction and the Z′-axis direction, the component mgδc in the Y′-axis direction
os σ and Z′-axis direction component −mg δ sin σ are obtained. The correction torque may be applied so as to cancel them.

【0070】従って、Yトルカに供給されるトルキング
信号の補正値をΔTY とし、Zトルカに供給されるトル
キング信号の補正値をΔTZ とすると、斯かる補正値Δ
Y、ΔTZ は次のように表される。
Therefore, assuming that the correction value of the torqueking signal supplied to the Y torquer is ΔT Y and the correction value of the torqueing signal supplied to the Z torquer is ΔT Z , the correction value Δ
T Y and ΔT Z are expressed as follows.

【0071】[0071]

【数4】ΔTY =−mgδcosσ ΔTZ =mgδsinσ## EQU4 ## ΔT Y = −mg δ cos σ ΔT Z = mg δ sin σ

【0072】TDG11のYトルカ及びZトルカに供給
されるトルキング信号TY 、TZ は、数3の式によって
表されるトルキング信号TY0、TZ0の代わりに次の式に
よって表される。
The torqueing signals T Y and T Z supplied to the Y torquer and Z torquer of the TDG 11 are represented by the following equations instead of the torqueing signals T Y0 and T Z0 represented by the equation (3).

【0073】[0073]

【数5】 TY =TY0+ΔTY =Kθcosσ−mgδcosσ =(Kθ−mgδ)cosσ TZ =TZ0+ΔTZ =−Kθsinσ+mgδsinσ =−(Kθ−mgδ)sinσT Y = T Y0 + ΔT Y = Kθ cos σ-mg δ cos σ = (K θ-mg δ) cos σ T Z = T Z0 + ΔT Z = −K θ sin σ + mg δ sin σ = − (K θ-mg δ) sin σ

【0074】南北加速度計21から出力された回転傾斜
信号θ及び東西加速度計23から出力された回転傾斜信
号σはコンパス演算部35に供給される。コンパス演算
部35は、数5の式によってトルキング信号TY 、TZ
を演算する。斯かるトルキング信号TY 、TZ は、コン
パス演算部35より水平トルキング回路36及び方位ト
ルキング回路37を経由して、それぞれTDG11のY
トルカ及びZトルカに供給される。
The rotation inclination signal θ output from the north-south accelerometer 21 and the rotation inclination signal σ output from the east-west accelerometer 23 are supplied to the compass calculator 35. The compass calculator 35 calculates the torque signals T Y and T Z according to the equation (5).
Is calculated. These torqueing signals T Y and T Z are passed from the compass calculation unit 35 through the horizontal torqueing circuit 36 and the direction torqueing circuit 37, respectively, and are output from the Y of the TDG 11.
Supplied to Toluca and Z Toluca.

【0075】図3及び図4を参照して本発明のジャイロ
コンパスの例を説明する。図3は本例のジャイロコンパ
スの正面構成を示し、図4は本例のジャイロコンパスの
平面構成を示す。本例のジャイロコンパスは盤器41と
斯かる盤器41に装着された円筒形状のカバー43とを
有する。カバー43内にて、TDG11はブロック13
に装着されており、ブロック13は追従環15によって
Y軸周りに回転可能に支持されている。
An example of the gyro compass of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the front structure of the gyro compass of this example, and FIG. 4 shows the plan structure of the gyro compass of this example. The gyrocompass of this example has a board 41 and a cylindrical cover 43 attached to the board 41. In the cover 43, the TDG 11 is in the block 13
The block 13 is supported by a follower ring 15 so as to be rotatable around the Y axis.

【0076】図3に示すように、ブロック13は東西方
向両側に水平軸13A、13Bを有し、斯かる水平軸1
3A、13Bは対応して配置された追従環15の軸受け
19A、19Bの内輪に嵌合している。斯かるブロック
13には、X軸に沿って南北傾斜計又は南北加速度計2
1が装着されている。追従環15には、Y軸に沿って東
西傾斜計又は東西加速度計23と水平サーボモータ27
が装着されている。
As shown in FIG. 3, the block 13 has horizontal axes 13A and 13B on both sides in the east-west direction.
3A and 13B are fitted to the inner rings of the bearings 19A and 19B of the follower ring 15 which are arranged correspondingly. The block 13 includes a north-south inclinometer or north-south accelerometer 2 along the X-axis.
1 is attached. The follower ring 15 has an east-west inclinometer or east-west accelerometer 23 and a horizontal servomotor 27 along the Y-axis.
Is installed.

【0077】水平サーボモータ27は図7及び図8を参
照して説明した水平サーボモータ141と同様な歯車及
びピニオンを使用しないパンケーキ型の直動式であって
よく、ブロック13の水平軸13A、13B取り付けら
れた内側の回転子27−1とそれに対応して追従環15
に取り付けられた外側の固定子27−2とを含む。
The horizontal servomotor 27 may be a pancake type direct-acting type that does not use gears and pinions similar to the horizontal servomotor 141 described with reference to FIGS. 7 and 8, and the horizontal shaft 13A of the block 13 may be used. , 13B attached to the inner rotor 27-1 and the follower ring 15 corresponding thereto.
And an outer stator 27-2 attached to the.

【0078】追従環15の下側にはプラットホーム49
が装着されており、斯かるプラットホーム49には方位
軸即ち追従軸17が装着されている。
A platform 49 is provided below the follower ring 15.
Is mounted on the platform 49, and the azimuth axis, that is, the tracking axis 17, is mounted on the platform 49.

【0079】プラットホーム49の下側にはロータリー
トランス45と方位サーボモータ29と方位エンコーダ
31が配置されている。ロータリートランス45は盤器
41に装着された下側のステータ45−1とプラットホ
ーム49に装着された上側のロータ45−2とを有す
る。本例によるとスリップリングの代わりにロータリー
トランス45を使用することによってスリップリングの
有する欠点が除去される。
Below the platform 49, a rotary transformer 45, a direction servo motor 29, and a direction encoder 31 are arranged. The rotary transformer 45 has a lower stator 45-1 mounted on the board 41 and an upper rotor 45-2 mounted on the platform 49. According to the present example, by using the rotary transformer 45 instead of the slip ring, the drawbacks of the slip ring are eliminated.

【0080】方位サーボモータ29は、盤器41に装着
された外側の固定子29−1とプラットホーム49に装
着された内側の回転子29−2とを有する。方位エンコ
ーダ31は図7及び図8を参照して説明した方位エンコ
ーダ147と同様な構造であってよく、追従軸17の下
端部に装着されたカップリング47に取り付けられた内
側の軸部31−1とそれに対応して盤器41に取り付け
られた外側の固定子31−2とを含む。
The azimuth servomotor 29 has an outer stator 29-1 mounted on the board 41 and an inner rotor 29-2 mounted on the platform 49. The azimuth encoder 31 may have the same structure as the azimuth encoder 147 described with reference to FIGS. 7 and 8, and the inner shaft portion 31- attached to the coupling 47 attached to the lower end portion of the follow-up shaft 17. 1 and a corresponding outer stator 31-2 attached to the board 41.

【0081】追従環15とプラットホーム49と追従軸
17とロータリートランス45のロータ45−2と方位
サーボモータ29の回転子29−1と方位エンコーダ3
1の軸部31−1とは回転部を構成し、斯かる回転部は
プラットホーム49に装着された軸受け53Aと追従軸
17に装着された軸受け51によって回転可能に支持さ
れている。
Follower ring 15, platform 49, follower shaft 17, rotor 45-2 of rotary transformer 45, rotor 29-1 of direction servomotor 29, and direction encoder 3.
The first shaft portion 31-1 constitutes a rotating portion, and the rotating portion is rotatably supported by the bearing 53A mounted on the platform 49 and the bearing 51 mounted on the follow-up shaft 17.

【0082】図5及び図6を参照して、ロータリートラ
ンス45を経由して送受信される信号と制御ループを説
明する。図5はロータリートランス45のロータ45−
1側に配置された制御回路を示し、図6はロータリート
ランス45のステータ45−2側に配置された制御回路
を示す。
The signals transmitted and received via the rotary transformer 45 and the control loop will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows the rotor 45 of the rotary transformer 45-
6 shows the control circuit arranged on the first side, and FIG. 6 shows the control circuit arranged on the stator 45-2 side of the rotary transformer 45.

【0083】先ず第1のチャンネルCH1を経由して送
受信される信号を説明する。ロータリートランス45の
ステータ45−2側に電源回路82が配置されており、
斯かる電源回路82からの交流電源は第1のチャンネル
CH1を経由してロータ45−1側の整流回路81に供
給される。斯かる整流回路81によって得られた直流電
源は水平サーボモータ29用電源、TDG11のジャイ
ロロータ駆動用電源、南北加速度計21及び東西加速度
計23用の電源、制御回路用電源として使用される。
First, a signal transmitted / received via the first channel CH1 will be described. A power supply circuit 82 is arranged on the stator 45-2 side of the rotary transformer 45,
The AC power source from the power source circuit 82 is supplied to the rectifier circuit 81 on the rotor 45-1 side via the first channel CH1. The DC power source obtained by the rectifier circuit 81 is used as a power source for the horizontal servo motor 29, a power source for driving the gyro rotor of the TDG 11, a power source for the north-south accelerometer 21 and the east-west accelerometer 23, and a power source for a control circuit.

【0084】尚、TDG11のジャイロロータ、方位ピ
ックアップ及び水平ピックアップには交流電源が使用さ
れるが、電源回路82からの交流電源周波数をジャイロ
ロータ用電源周波数及びピックアップ励磁周波数とする
ことによって、プラットホーム49上にジャイロロータ
用電源、ピックアップ励磁用電源を設ける必要がなくな
る。
An AC power supply is used for the gyro rotor, azimuth pickup, and horizontal pickup of the TDG 11, but by using the AC power supply frequency from the power supply circuit 82 as the gyro rotor power supply frequency and the pickup excitation frequency, the platform 49 is used. It is not necessary to provide a power supply for the gyro rotor and a power supply for pickup excitation on the top.

【0085】次に、第2のチャンネルCH2を経由して
送受信される信号を説明する。ロータリートランス45
のステータ45−2側に配置された方位サーボ演算部6
1によって航行体の方位角φが演算される。斯かる方位
角信号φと航行体の速度信号Vと緯度信号λは、インタ
ーフェイス部78を経由してステータ45−2側のディ
ジタルシリアル通信回路77に供給される。
Next, a signal transmitted / received via the second channel CH2 will be described. Rotary transformer 45
Azimuth servo calculator 6 arranged on the stator 45-2 side of the
The azimuth angle φ of the navigation vehicle is calculated by 1. The azimuth signal φ, the speed signal V of the navigation vehicle, and the latitude signal λ are supplied to the digital serial communication circuit 77 on the stator 45-2 side via the interface unit 78.

【0086】斯かる信号は更にディジタルシリアル通信
回路77よりロータリートランス45の第2のチャンネ
ルCH2を経由してロータ45−1側のディジタルシリ
アル通信回路75に供給される。ディジタルシリアル通
信回路75より供給されたディジタル信号はコンパス演
算部35に供給される。電源用周波数に対してディジタ
ルシリアル通信用周波数を約2〜100倍とすることに
よって、電源回路82とディジタルシリアル通信回路7
7の間の干渉は回避される。
Such a signal is further supplied from the digital serial communication circuit 77 to the digital serial communication circuit 75 on the rotor 45-1 side via the second channel CH2 of the rotary transformer 45. The digital signal supplied from the digital serial communication circuit 75 is supplied to the compass calculator 35. By making the frequency for digital serial communication about 2 to 100 times the frequency for power supply, the power supply circuit 82 and the digital serial communication circuit 7
Interference between 7 is avoided.

【0087】一方、2つの加速度計21、23の出力信
号はAD変換器72に供給されてディジタル信号に変換
され、コンパス演算部35に供給される。コンパス演算
部35は上述のように、数2の式の演算を行う。それに
よって得られたトルキング信号TY 、TZ は各トルキン
グ回路36、37に供給される。
On the other hand, the output signals of the two accelerometers 21 and 23 are supplied to the AD converter 72, converted into digital signals, and supplied to the compass calculator 35. As described above, the compass calculation unit 35 calculates the equation (2). The torqueing signals T Y and T Z obtained thereby are supplied to the torquer circuits 36 and 37.

【0088】最後に、第3のチャンネルCH3を経由し
て送受信される信号を説明する。TDG11に装着され
た水平ピックアップ及び方位ピックアップの出力信号は
AD変換器71によってディジタル信号に変換される。
水平ピックアップディジタル信号は水平サーボ演算部6
5を経由して水平サーボモータ29に供給される。一
方、方位ピックアップディジタル信号は、ディジタルシ
リアル通信回路74に供給され、第3のチャンネルCH
3を経由してジャイロロータのステータ45−2側のデ
ィジタルシリアル通信回路76に供給される。方位ピッ
クアップディジタル信号は、斯かるディジタルシリアル
通信回路76より、方位サーボ演算部61に供給され
る。
Finally, a signal transmitted / received via the third channel CH3 will be described. The output signals of the horizontal pickup and the azimuth pickup mounted on the TDG 11 are converted into digital signals by the AD converter 71.
The horizontal pickup digital signal is used by the horizontal servo calculation unit 6
It is supplied to the horizontal servo motor 29 via 5. On the other hand, the azimuth pickup digital signal is supplied to the digital serial communication circuit 74, and the third channel CH
3 is supplied to the digital serial communication circuit 76 on the stator 45-2 side of the gyro rotor. The azimuth pickup digital signal is supplied from the digital serial communication circuit 76 to the azimuth servo calculation unit 61.

【0089】一方、方位サーボ演算部61は方位エンコ
ーダ31より出力された回転角信号LSBを入力して絶
対回転角度、即ち、方位角φを演算し、それをジャイロ
信号として外部に供給する。尚、方位サーボ演算部61
の出力信号はコンミュテータ制御回路63を経由して方
位サーボモータ29に供給される。
On the other hand, the azimuth servo calculation unit 61 inputs the rotation angle signal LSB output from the azimuth encoder 31 to calculate the absolute rotation angle, that is, the azimuth angle φ, and supplies it as a gyro signal to the outside. Incidentally, the direction servo calculation unit 61
Is output to the azimuth servomotor 29 via the commutator control circuit 63.

【0090】本例によると、図5に示すように、ジャイ
ロロータのロータ45−1側には、整流回路81、トル
キング回路36、37、コンパス演算部35、水平サー
ボ演算部65、AD変換回路71、72、ディジタルシ
リアル通信回路74、75が配置され、これらは例えば
プラットホーム49に装着されてよい。
According to the present example, as shown in FIG. 5, the rectifying circuit 81, the torqueing circuits 36 and 37, the compass calculating section 35, the horizontal servo calculating section 65, and the AD converting circuit are provided on the rotor 45-1 side of the gyro rotor. 71 and 72 and digital serial communication circuits 74 and 75 are arranged, and these may be mounted on the platform 49, for example.

【0091】また、図6に示すように、ジャイロロータ
のステータ45−2側に配置された電源回路82、ディ
ジタルシリアル通信回路76、77、インターフエイス
部78、方位サーボ演算部61、コンミュテータ制御回
路63等は、例えば、盤器41に装着されてよい。
Further, as shown in FIG. 6, the power supply circuit 82 arranged on the stator 45-2 side of the gyro rotor, the digital serial communication circuits 76 and 77, the interface section 78, the direction servo operation section 61, and the commutator control circuit. 63 and the like may be attached to the board 41, for example.

【0092】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. Easy to understand.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明によると、フレックスジャイロ又
はTDGを使用するジャイロコンパスにおいて、ジャイ
ロロータの重心位置とフレックスヒンジの中心位置の不
一致に起因するマスアンバランス誤差を修正するように
構成されているから、ジャイロロータの重心位置とフレ
ックスヒンジの中心位置が不一致であっても、マスアン
バランス誤差を排除することができる利点がある。
According to the present invention, a gyro compass using a flex gyro or a TDG is configured to correct a mass imbalance error caused by a discrepancy between the center of gravity of the gyro rotor and the center of the flex hinge. Therefore, even if the center of gravity of the gyro rotor does not coincide with the center of the flex hinge, there is an advantage that the mass imbalance error can be eliminated.

【0094】本発明によると、フレックスジャイロ又は
TDGを使用するジャイロコンパスにおいて、ジャイロ
ロータの重心位置とフレックスヒンジの中心位置の不一
致に起因するマスアンバランス誤差を修正するように構
成されているから、フレックスジャイロ又はTDGの製
造費用を低減することができる利点がある。
According to the present invention, a gyro compass using a flex gyro or TDG is configured to correct a mass imbalance error caused by a discrepancy between the center of gravity of the gyro rotor and the center of the flex hinge. There is an advantage that the manufacturing cost of the flex gyro or TDG can be reduced.

【0095】本発明によると、フレックスジャイロ又は
TDGを使用するジャイロコンパスにおいて、コンパス
演算部にてフレックスジャイロ又はTDGのYトルカ及
びZトルカに供給されるトルキング信号TY 、TZ が演
算されるように構成されているから、マスアンバランス
誤差を含まないジャイロ出力を得ることができる利点が
ある。
According to the present invention, in a gyro compass using a flex gyro or TDG, the compass calculator calculates the torqueing signals T Y and T Z supplied to the Y and Z torquers of the flex gyro or TDG. Therefore, there is an advantage that a gyro output that does not include a mass unbalance error can be obtained.

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

【図1】本発明によるジャイロコンパスの概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a gyro compass according to the present invention.

【図2】本発明によるマスアンバランス誤差の補正を説
明するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining correction of a mass unbalance error according to the present invention.

【図3】本発明によるジャイロコンパスの例の正面構成
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a front structure of an example of a gyro compass according to the present invention.

【図4】本発明によるジャイロコンパスの例の平面構成
を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a planar configuration of an example of a gyro compass according to the present invention.

【図5】ロータリートランスのロータ側の回路を説明す
る説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a rotor-side circuit of a rotary transformer.

【図6】ロータリートランスのステータ側の回路を説明
する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a stator side circuit of a rotary transformer.

【図7】従来のジャイロコンパスの例の正面断面図であ
る。
FIG. 7 is a front sectional view of an example of a conventional gyro compass.

【図8】従来のジャイロコンパスの例の平面断面図であ
る。
FIG. 8 is a plan sectional view of an example of a conventional gyro compass.

【図9】従来のTDGのタンクの内部の概略を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing an outline of the inside of a conventional TDG tank.

【図10】従来のフレックスジャイロ又はTDGの構成
例を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional flex gyro or TDG.

【図11】従来のフレックスジャイロ又はTDGのマス
アンバランス誤差を説明するための説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a mass imbalance error of a conventional flex gyro or TDG.

【図12】従来のフレックスジャイロ又はTDGのマス
アンバランス誤差を説明するための説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a mass imbalance error of a conventional flex gyro or TDG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基台 11 TGD 13 ブロック 13A、13A’ 水平軸 15 追従環 17 追従軸 19 軸受け 21 南北傾斜計又は南北加速度計 23 東西傾斜計又は東西加速度計 27 水平サーボモータ 27−1 回転子 27−2 固定子 29 方位サーボモータ 31 方位エンコーダ 35 コンパス演算部 36 水平トルキング回路 37 方位トルキング回路 41 盤器 43 カバー 45 ロータリートランス 47 カップリング 49 プラットホーム 51、53A 軸受け 61 方位サーボ演算部 62 起動シークエンス部 63 コンミュテータ制御回路 65 水平サーボ演算部 110 ジャイロロータ 111 ジャイロケース 113 懸吊線 115 タンク 115A、115B 水平軸 116 液 117 水平環 117A、117B ジンバル軸 119A、119B 軸受け 121 追従環 121A 円筒状壁 121B スカート部 123A、123B 軸受け 125 追従軸 127 盤器 127A 中心軸 127B 突起 129、131 軸受け 133 カップリング 135 取り付け部 141 水平サーボモータ 141A 回転子 141B 固定子 143 方位サーボモータ 143A 回転子 143B 固定子 145 スリップリング 145A 集電環 145B ブラシ 147 方位エンコーダ 151 ハウジング 153 上側キャップ 155 下側キャップ 157 玉軸受け 159 ジャイロロータ 161 フレックスヒンジ 161A 中心孔 161−1 ボス 161−2 ジンバル環 161−3 外周環 161−4 内側ヒンジ部 161−5 外側ヒンジ部 165 軸 167 モータ 167−1 固定子 167−2 回転子 171−1 永久磁石 171−2 トルカコイル 173 ピックアップ 10 base 11 TGD 13 block 13A, 13A 'horizontal axis 15 follower ring 17 follower axis 19 bearing 21 north-south inclinometer or north-south accelerometer 23 east-west inclinometer or east-west accelerometer 27 horizontal servomotor 27-1 rotor 27-2 fixed Child 29 Direction servo motor 31 Direction encoder 35 Compass calculation unit 36 Horizontal torqueing circuit 37 Direction torqueing circuit 41 Board device 43 Cover 45 Rotary transformer 47 Coupling 49 Platform 51, 53A Bearing 61 Direction servo calculation unit 62 Start sequence unit 63 Commutator control circuit 65 Horizontal Servo Calculation Unit 110 Gyro Rotor 111 Gyro Case 113 Suspended Wire 115 Tank 115A, 115B Horizontal Axis 116 Liquid 117 Horizontal Ring 117A, 117B Gimbal Axis 119A, 11 9B bearing 121 follower ring 121A cylindrical wall 121B skirt part 123A, 123B bearing 125 follower shaft 127 follower plate 127A center shaft 127B protrusion 129, 131 bearing 133 coupling 135 mounting part 141 horizontal servomotor 141A rotor 141B stator Motor 143A Rotor 143B Stator 145 Slip ring 145A Current collector ring 145B Brush 147 Direction encoder 151 Housing 153 Upper cap 155 Lower cap 157 Ball bearing 159 Gyro rotor 161 Flex hinge 161A Center hole 161-1 Ginval 161-2 Boss 161-2 -3 Outer peripheral ring 161-4 Inner hinge part 161-5 Outer hinge part 165 Shaft 167 Motor 167-1 Stator 167-2 Rotation 171-1 permanent magnet 171-2 Torukakoiru 173 pickup

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 貫志 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kanushi Yamamoto 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Within Tokimec Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X軸方向のスピン軸線を有するジャイロ
ロータと該ジャイロロータをY軸及びZ軸周りに回転可
能に支持するフレックスヒンジと上記ジャイロロータを
Y軸周りにトルキングするYトルカと上記ジャイロロー
タをZ軸周りにトルキングするZトルカとを有するフレ
ックスジャイロと、 該フレックスジャイロをY軸周りに回転可能に支持し、
基台に垂直な追従軸を有し、該追従軸を通る垂直軸線周
りに回転可能な追従環と、 上記ジャイロに指北力を付与するための指北装置と、を
有するジャイロコンパスにおいて、 上記Yトルカに供給するYトルキング信号と上記Zトル
カに供給するZトルキング信号を補正することによっ
て、上記ジャイロロータの重心位置と上記フレックスヒ
ンジの回転中心位置との不一致に起因するマスアンバラ
ンス誤差を補正するように構成されたことを特徴とする
ジャイロコンパス。
1. A gyro rotor having a spin axis in the X-axis direction, a flex hinge for rotatably supporting the gyro rotor about the Y-axis and the Z-axis, a Y-torquer for torqueing the gyro rotor about the Y-axis, and the gyro. A flex gyro having a Z torquer that torques the rotor around the Z axis, and the flex gyro is rotatably supported around the Y axis,
A gyro compass having a follow-up axis perpendicular to the base, and a follow-up ring rotatable around a vertical axis passing through the follow-up axis, and a finger north device for applying a finger north force to the gyro, By correcting the Y torquer signal supplied to the Y torquer and the Z torquer signal supplied to the Z torquer, the mass unbalance error caused by the discrepancy between the center of gravity of the gyro rotor and the center of rotation of the flex hinge is corrected. A gyro compass characterized by being configured to.
【請求項2】 請求項1記載のジャイロコンパスにおい
て、上記Yトルカに供給するYトルキング信号と上記Z
トルカに供給するZトルキング信号は次の式によって表
されることを特徴とするジャイロコンパス。 TY =(Kθ−mgδ)cosσ TZ =−(Kθ−mgδ)sinσ TY 、TZ :上記Yトルカ及びZトルカに供給されるト
ルキング信号 K:指北定数 m:上記ジャイロロータの質量 g:重力加速度 δ:上記ジャイロロータの重心位置と上記フレックスヒ
ンジの回転中心位置との間の距離(上記フレックスヒン
ジの回転中心より上記ジャイロロータ側を+とする。) θ:水平面に対するジャイロコンパスの取り付け面のY
軸周りの回転傾斜角(南側上昇を+とする。) σ:水平面に対するジャイロコンパスの取り付け面のX
軸周りの回転傾斜角(西側上昇を+とする。)
2. The gyro compass according to claim 1, wherein the Y torquer signal supplied to the Y torquer and the Z torque signal are supplied.
A gyro compass characterized in that the Z torqueing signal supplied to the ToruCa is represented by the following equation. T Y = (Kθ-mgδ) cosσ T Z =-(Kθ-mgδ) sin σ T Y , T Z : Torquering signal supplied to the above Y and Z torquers K: Finger north constant m: Mass of the gyro rotor g : Gravity acceleration δ: Distance between the center of gravity of the gyro rotor and the center of rotation of the flex hinge (+ is on the gyro rotor side from the center of rotation of the flex hinge) θ: Mounting of gyro compass on horizontal surface Face Y
Rotational inclination angle around the axis (+ for southward rise) σ: X of the mounting surface of the gyrocompass with respect to the horizontal plane
Rotational tilt angle around the axis (+ for westward rise)
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