JPH08178956A - 慣性センサ装置における誤差の最小化方法及び装置 - Google Patents
慣性センサ装置における誤差の最小化方法及び装置Info
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- JPH08178956A JPH08178956A JP7251223A JP25122395A JPH08178956A JP H08178956 A JPH08178956 A JP H08178956A JP 7251223 A JP7251223 A JP 7251223A JP 25122395 A JP25122395 A JP 25122395A JP H08178956 A JPH08178956 A JP H08178956A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ストラップダウン方式の慣性センサ装置にお
いて、特定の係数と組み合わせて、測定した加速度計デ
ータ及びジャイロスコープデータを用い、速度再現プロ
セスを実行することにより、再現される速度の摂動に起
因する誤差を最小にする方法及び装置を提供する。 【解決手段】 最小にする装置は補正装置（１６）を含
み、該装置は、加速度計の集合体及びジャイロスコープ
の集合体に接続され、ベクトル乗算を実行し得る第１の
周辺コンピュータ（１７）と、ベクトル積を求めること
が可能な第２の周辺コンピュータ（１８）と、第１及び
第２の周辺コンピュータ（１７、１８）に接続されて種
々な計算を統合的に行う中央コンピュータ（１９）とか
ら構成される。
いて、特定の係数と組み合わせて、測定した加速度計デ
ータ及びジャイロスコープデータを用い、速度再現プロ
セスを実行することにより、再現される速度の摂動に起
因する誤差を最小にする方法及び装置を提供する。 【解決手段】 最小にする装置は補正装置（１６）を含
み、該装置は、加速度計の集合体及びジャイロスコープ
の集合体に接続され、ベクトル乗算を実行し得る第１の
周辺コンピュータ（１７）と、ベクトル積を求めること
が可能な第２の周辺コンピュータ（１８）と、第１及び
第２の周辺コンピュータ（１７、１８）に接続されて種
々な計算を統合的に行う中央コンピュータ（１９）とか
ら構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ストラップダウン
方式の慣性センサ装置において、速度の再現における摂
動に起因する誤差を最小にする方法、及び最小の誤差で
速度の再現を可能にする装置に関するものである。
方式の慣性センサ装置において、速度の再現における摂
動に起因する誤差を最小にする方法、及び最小の誤差で
速度の再現を可能にする装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】いわゆるストラップダウン方式の慣性セ
ンサ装置の動作中、３次元の慣性座標系に対し運動する
ことができる該慣性センサ装置に関する加速度測定は、
該慣性センサ装置に関して定義され、該慣性センサ装置
の運動に従い、従って、上記慣性座標系に対し運動する
３次元の加速度座標系において行われ、その結果得られ
る加速度測定値は、次いで、上記慣性座標系において既
知となるように変換される。
ンサ装置の動作中、３次元の慣性座標系に対し運動する
ことができる該慣性センサ装置に関する加速度測定は、
該慣性センサ装置に関して定義され、該慣性センサ装置
の運動に従い、従って、上記慣性座標系に対し運動する
３次元の加速度座標系において行われ、その結果得られ
る加速度測定値は、次いで、上記慣性座標系において既
知となるように変換される。
【０００３】この変換を行うために、運動する上記加速
度座標系と固定の上記慣性座標系との間の姿勢が、これ
ら２つの座標系間における単位時間当たりの角度変化を
表す、測定したジャイロスコープデータから求められ
る。
度座標系と固定の上記慣性座標系との間の姿勢が、これ
ら２つの座標系間における単位時間当たりの角度変化を
表す、測定したジャイロスコープデータから求められ
る。
【０００４】一般に、この姿勢は、周知のアルゴリズム
によって決定される。これら周知のアルゴリズムにおい
て、この種の計算に最も適し且つ最も多用されるアルゴ
リズムは、いわゆるミラーのアルゴリズム（Miller alg
orithm）であり、このアルゴリズムは、例えば、変換行
列又は変換四元数の形態にある計算プロセスとして具現
されている。
によって決定される。これら周知のアルゴリズムにおい
て、この種の計算に最も適し且つ最も多用されるアルゴ
リズムは、いわゆるミラーのアルゴリズム（Miller alg
orithm）であり、このアルゴリズムは、例えば、変換行
列又は変換四元数の形態にある計算プロセスとして具現
されている。
【０００５】尚、該ミラーのアルゴリズムに関しては、
特に、「ジャーナル・オブ・ガイダンス（Journal of G
uidance)」第６巻、４号（１９８３年）に掲載のロビン
・ミラー（Robin Miller）の論文「ア・ニュー・ストラ
ップダウン・アティチユド・アルゴリズム（A new stra
pdown attitude algorithm）」に記載されている。
特に、「ジャーナル・オブ・ガイダンス（Journal of G
uidance)」第６巻、４号（１９８３年）に掲載のロビン
・ミラー（Robin Miller）の論文「ア・ニュー・ストラ
ップダウン・アティチユド・アルゴリズム（A new stra
pdown attitude algorithm）」に記載されている。
【０００６】次いで、上記運動座標系において測定した
加速度計データ、即ち、一般的には単位時間当たりの速
度変化を、上記計算プロセスに取り込むことにより、慣
性座標系で定義される測定値が得られる。
加速度計データ、即ち、一般的には単位時間当たりの速
度変化を、上記計算プロセスに取り込むことにより、慣
性座標系で定義される測定値が得られる。
【０００７】しかし、これら測定値は、運動座標系と固
定座標系との間の相対運動が不変である場合にしか正確
ではない。この相対運動が変化すると直ちに、言い換え
るならば、運動中の物体が、所定の運動に加えて付加的
な摂動を受けると直ちに、速度の再現に誤差が現れる。
定座標系との間の相対運動が不変である場合にしか正確
ではない。この相対運動が変化すると直ちに、言い換え
るならば、運動中の物体が、所定の運動に加えて付加的
な摂動を受けると直ちに、速度の再現に誤差が現れる。
【０００８】このような誤差及びその原因である摂動
は、当該技術分野において良く知られている。例えば、
フランス国特許第２,５５２,２２２号明細書には、２つ
の異なった摂動に関する記載がある。即ち、慣性センサ
装置で用いられるジャイロスコープの入力軸の運動によ
って生ぜしめられ、角加速度の測定に誤差を導入する円
錐運動と、２つの直交軸に沿う数百ヘルツの比較的高い
周波数での線形及び円形振動により、第３の直交軸に沿
って一様な線形加速度を発生させるスカル運動（sculli
ng motion）とが記載されている。
は、当該技術分野において良く知られている。例えば、
フランス国特許第２,５５２,２２２号明細書には、２つ
の異なった摂動に関する記載がある。即ち、慣性センサ
装置で用いられるジャイロスコープの入力軸の運動によ
って生ぜしめられ、角加速度の測定に誤差を導入する円
錐運動と、２つの直交軸に沿う数百ヘルツの比較的高い
周波数での線形及び円形振動により、第３の直交軸に沿
って一様な線形加速度を発生させるスカル運動（sculli
ng motion）とが記載されている。
【０００９】上記スカル運動は、この種の慣性センサ装
置において最も頻繁に現れる摂動であって最も擾乱性の
高い運動である。例えば、米国特許第４,６７５,８２０
号明細書にも、このようなスカル運動に関する記載があ
る。
置において最も頻繁に現れる摂動であって最も擾乱性の
高い運動である。例えば、米国特許第４,６７５,８２０
号明細書にも、このようなスカル運動に関する記載があ
る。
【００１０】また、このような摂動に起因する誤差を補
償するためには、測定した加速度計データを補正して、
該加速度計データの変換後、固定座標系において実際の
値に近似する速度測定値を得る（即ち、速度を再現す
る）ことが必要である。
償するためには、測定した加速度計データを補正して、
該加速度計データの変換後、固定座標系において実際の
値に近似する速度測定値を得る（即ち、速度を再現す
る）ことが必要である。
【００１１】例えば、スカル運動については、一般に、
速度増分ΔＶの測定値に対して
速度増分ΔＶの測定値に対して
【数７】 の補正が行われている。該式において、ΔΘは、ΔＶと
同時に測定された運動座標系と固定座標系との間におけ
る単位時間当たりの角度変化に対応する。上記補正によ
り、下式で定義され、変換に供される補正速度増分Δ
Ｖ’が得られる。尚、特許請求の範囲の記載も含め、上
式、下式及びその他の式中で、頭に矢印が付された文字
もしくは符号はベクトル量を表しており、これらの式以
外の記載中における該文字もしくは符号には便宜上矢印
が付されていないが、同様にベクトル量を表すものであ
る。
同時に測定された運動座標系と固定座標系との間におけ
る単位時間当たりの角度変化に対応する。上記補正によ
り、下式で定義され、変換に供される補正速度増分Δ
Ｖ’が得られる。尚、特許請求の範囲の記載も含め、上
式、下式及びその他の式中で、頭に矢印が付された文字
もしくは符号はベクトル量を表しており、これらの式以
外の記載中における該文字もしくは符号には便宜上矢印
が付されていないが、同様にベクトル量を表すものであ
る。
【数８】
【００１２】例えば、このスカル運動に対する補正式
は、米国特許第４,８１２,９７７号明細書に記載されて
いる。
は、米国特許第４,８１２,９７７号明細書に記載されて
いる。
【００１３】
【発明が解決しようする課題】しかし、この種の通例の
解決方法は殆ど満足すべきものではない。と言うのは、
補正後にも無視し得ない誤差が残り、最適な補正を行う
ことができないばかりではなく、また、その実施に、比
較的多くの計算が必要であるからである。
解決方法は殆ど満足すべきものではない。と言うのは、
補正後にも無視し得ない誤差が残り、最適な補正を行う
ことができないばかりではなく、また、その実施に、比
較的多くの計算が必要であるからである。
【００１４】本発明の目的は、このような欠点を除去す
ることにある。この目的で、本発明は、ストラップダウ
ン方式の慣性センサ装置において、特定の係数と組み合
わせて、測定した加速度計データ及びジャイロスコープ
データを用い、速度再現プロセスを実行することによ
り、再現される速度の摂動に起因する誤差を最小にする
ための方法及び装置に向けられている。
ることにある。この目的で、本発明は、ストラップダウ
ン方式の慣性センサ装置において、特定の係数と組み合
わせて、測定した加速度計データ及びジャイロスコープ
データを用い、速度再現プロセスを実行することによ
り、再現される速度の摂動に起因する誤差を最小にする
ための方法及び装置に向けられている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的から、本発明に
よると、上記方法は、 − 上記速度再現における上記摂動の存在に起因する誤
差であって上記特定の係数から求められる誤差を主体に
して誤差基準を定義し、 − 上記誤差基準を最小にする上記特定の係数の値を算
出し、 − 上記係数の算出値を上記速度再現プロセスに取り込
む、ことを特徴としている。 従って、本発明によれば、関与する摂動に関係なく速度
の再現における誤差を最小にするように速度再現方法も
しくはプロセスを容易に改善することが可能である。更
に、上記の補正は、特に正確な結果を得ることを可能に
するばかりではなく、低い計算コストで実施することが
できる。
よると、上記方法は、 − 上記速度再現における上記摂動の存在に起因する誤
差であって上記特定の係数から求められる誤差を主体に
して誤差基準を定義し、 − 上記誤差基準を最小にする上記特定の係数の値を算
出し、 − 上記係数の算出値を上記速度再現プロセスに取り込
む、ことを特徴としている。 従って、本発明によれば、関与する摂動に関係なく速度
の再現における誤差を最小にするように速度再現方法も
しくはプロセスを容易に改善することが可能である。更
に、上記の補正は、特に正確な結果を得ることを可能に
するばかりではなく、低い計算コストで実施することが
できる。
【００１６】本発明を実施する上での有利な形態とし
て、上記慣性センサ装置の固定慣性座標系における速度
ＶＦを求めるために、上記速度再現プロセスにおいて、
関係式
て、上記慣性センサ装置の固定慣性座標系における速度
ＶＦを求めるために、上記速度再現プロセスにおいて、
関係式
【数９】 によって定義される一般理論式で表される速度増分ΔＶ
Ｆを用いることが提案される。上記一般理論式におい
て、ΔＶｅｑは、上記慣性センサ装置に対して運動して
いる加速度座標系で測定される加速度計データと、上記
ジャイロスコープデータと、上記特定の係数とから求め
られる速度増分を表し、Ｂ（ｔ）は、上記加速度座標系
から上記慣性座標系への変換を可能にする、時間ｔに依
存する姿勢行列である。
Ｆを用いることが提案される。上記一般理論式におい
て、ΔＶｅｑは、上記慣性センサ装置に対して運動して
いる加速度座標系で測定される加速度計データと、上記
ジャイロスコープデータと、上記特定の係数とから求め
られる速度増分を表し、Ｂ（ｔ）は、上記加速度座標系
から上記慣性座標系への変換を可能にする、時間ｔに依
存する姿勢行列である。
【００１７】更にまた、本発明の有利な実施の形態にお
いては、ΔＶＦの一般理論式は下記の関係式
いては、ΔＶＦの一般理論式は下記の関係式
【数１０】 で与えられる。上式中、ｎ＝１，２・・・,ｐであり、ｐは
２に等しいか又はそれより大きい整数であり、ΔＶ１〜
ΔＶｐは相続く加速度計測定値を表し、ΔΘ１〜ΔΘｐ
は相続くジャイロスコープ測定値を表し、ａ１〜ａｐ及
びｂ１〜ｂｐは求めるべき係数を表す。
２に等しいか又はそれより大きい整数であり、ΔＶ１〜
ΔＶｐは相続く加速度計測定値を表し、ΔΘ１〜ΔΘｐ
は相続くジャイロスコープ測定値を表し、ａ１〜ａｐ及
びｂ１〜ｂｐは求めるべき係数を表す。
【００１８】また、誤差基準として、速度増分ΔＶＦか
ら得られた速度平均値ΔＶｍｅａを算出するのが有利で
ある。例えば、摂動が角周波数Ωの周期運動である場合
には、下式により、摂動の１周期２π／Ωに亙り上記速
度平均値ΔＶｍｅａを算出する。
ら得られた速度平均値ΔＶｍｅａを算出するのが有利で
ある。例えば、摂動が角周波数Ωの周期運動である場合
には、下式により、摂動の１周期２π／Ωに亙り上記速
度平均値ΔＶｍｅａを算出する。
【数１１】
【００１９】更に、本発明の他の実施形態においては、
前述したΔＶＦの一般的理論式に現れる上記係数ａ１〜
ａｐ及びｂ１〜ｂｐを求めるため、 − 上記速度平均値ΔＶｍｅａの打切り展開(truncated
expansion）を行い、 − 該打切り展開において少なくとも一次項を零にする
ことを可能にする係数ａ１〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐが算出
される。
前述したΔＶＦの一般的理論式に現れる上記係数ａ１〜
ａｐ及びｂ１〜ｂｐを求めるため、 − 上記速度平均値ΔＶｍｅａの打切り展開(truncated
expansion）を行い、 − 該打切り展開において少なくとも一次項を零にする
ことを可能にする係数ａ１〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐが算出
される。
【００２０】先に述べたように、ストラップダウン方式
の慣性センサ装置において最も頻繁に現れ、最も擾乱性
のある摂動は、円錐運動と、該円錐運動の軸線に沿う正
弦波形の加速度との合成運動であるスカル運動である。
速度の再現におけるこのようなスカル運動に起因する誤
差を補正するために、本発明は、特に２つの有利で好適
な解法を提案する。
の慣性センサ装置において最も頻繁に現れ、最も擾乱性
のある摂動は、円錐運動と、該円錐運動の軸線に沿う正
弦波形の加速度との合成運動であるスカル運動である。
速度の再現におけるこのようなスカル運動に起因する誤
差を補正するために、本発明は、特に２つの有利で好適
な解法を提案する。
【００２１】第１の解法においては、ｐ＝２として前述
したΔＶＦの一般理論式を用い、下式、
したΔＶＦの一般理論式を用い、下式、
【数１２】 で定義される速度増分を得ることを可能にするΔＶＦの
一般理論式を用いる。上式中、ａｉの任意の値に対し
て、係数ａｊ、ｂｉ及びｂｊは下式で表される条件を満
足する。
一般理論式を用いる。上式中、ａｉの任意の値に対し
て、係数ａｊ、ｂｉ及びｂｊは下式で表される条件を満
足する。
【数１３】
【００２２】上式中、１は、式１2＋６１−１＝０の解
であり、ΔＶｉ及びΔＶｊはそれぞれ、２つの相続く加
速度測定値であり、ΔΘｉ及びΔΘｊは２つの相続くジ
ャイロスコープ測定値である。この解法には、その実現
に、最小数の相続く測定、即ち、２回の加速度計測定及
び２回のジャイロスコープ測定しか要求されないと言う
利点が得られ、加えて、擾乱を起こすスカル運動に起因
する誤差の補正において得られる精度が満足に価すると
いう利点がある。
であり、ΔＶｉ及びΔＶｊはそれぞれ、２つの相続く加
速度測定値であり、ΔΘｉ及びΔΘｊは２つの相続くジ
ャイロスコープ測定値である。この解法には、その実現
に、最小数の相続く測定、即ち、２回の加速度計測定及
び２回のジャイロスコープ測定しか要求されないと言う
利点が得られ、加えて、擾乱を起こすスカル運動に起因
する誤差の補正において得られる精度が満足に価すると
いう利点がある。
【００２３】上記の精度を更に高めるために、本発明に
よれば第２の解法が提案されている。この第２の解法に
おいては、ｐ＝３として、前述したΔＶＦの一般理論式
を用い、下式、
よれば第２の解法が提案されている。この第２の解法に
おいては、ｐ＝３として、前述したΔＶＦの一般理論式
を用い、下式、
【数１４】 で定義される速度増分を得る。上式中、ａ３の任意の値
に対して、上記係数ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２及びｂ３
は、下式
に対して、上記係数ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２及びｂ３
は、下式
【数１５】 で表される条件を満足する。上式中、ｋは下式 6859k6 - 10830k5 - 6612k4 - 2000k3 - 348k2 - 30k +
1 = 0 の解を表す。
1 = 0 の解を表す。
【００２４】上記の第２の解法は、、速度の再現に介入
する誤差に対し特に正確な補正を可能にするばかりでは
なく、先に述べたミラーのアルゴリズムとの共用及び運
動座標系と固定座標系との間における変換計算を行うた
めの一般的な使用に特に好適であるという利点を有す
る。
する誤差に対し特に正確な補正を可能にするばかりでは
なく、先に述べたミラーのアルゴリズムとの共用及び運
動座標系と固定座標系との間における変換計算を行うた
めの一般的な使用に特に好適であるという利点を有す
る。
【００２５】本発明はまた、ストラップダウン方式の慣
性センサ装置において速度の再現における摂動に起因す
る誤差を最小にするために、上述した速度再現方法もし
くはプロセスを実施するための装置にも関する。
性センサ装置において速度の再現における摂動に起因す
る誤差を最小にするために、上述した速度再現方法もし
くはプロセスを実施するための装置にも関する。
【００２６】本発明によれば、上記装置は、加速度計デ
ータの測定を可能にする加速度計の集合体及びジャイロ
スコープデータの測定を可能にするジャイロスコープの
集合体に接続されており、該装置は、 − ベクトル乗算を実行可能である第１の周辺コンピュ
ータと、 − ベクトル積の算出が可能な第２の周辺コンピュータ
と、 − 上記第１及び第２の周辺コンピュータに接続されて
種々の計算の調整を計る中央コンピュータと、を含むこ
とを特徴としている。
ータの測定を可能にする加速度計の集合体及びジャイロ
スコープデータの測定を可能にするジャイロスコープの
集合体に接続されており、該装置は、 − ベクトル乗算を実行可能である第１の周辺コンピュ
ータと、 − ベクトル積の算出が可能な第２の周辺コンピュータ
と、 − 上記第１及び第２の周辺コンピュータに接続されて
種々の計算の調整を計る中央コンピュータと、を含むこ
とを特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の好適な実施の形態即ち実施形態について詳細に説明す
る。尚、図面中、同じ参照符号は類似もしくは均等の要
素を指すものとする。本発明は、ストラップダウン（吊
り下げ）方式の慣性センサ装置（図示せず）において実
施されるものであって、その企図するところは、固定の
慣性座標系Ｔｆに対し運動している上記慣性センサ装置
の速度を確定することにある。
の好適な実施の形態即ち実施形態について詳細に説明す
る。尚、図面中、同じ参照符号は類似もしくは均等の要
素を指すものとする。本発明は、ストラップダウン（吊
り下げ）方式の慣性センサ装置（図示せず）において実
施されるものであって、その企図するところは、固定の
慣性座標系Ｔｆに対し運動している上記慣性センサ装置
の速度を確定することにある。
【００２８】即ち、本発明は、上記慣性センサ装置に吊
り下げられ、従って、上記慣性座標系Ｔｆに関して運動
している加速度座標系Ｔｍで行われた加速度計測定から
上記速度を求める、もしくは確定することを企図するも
のである。
り下げられ、従って、上記慣性座標系Ｔｆに関して運動
している加速度座標系Ｔｍで行われた加速度計測定から
上記速度を求める、もしくは確定することを企図するも
のである。
【００２９】上記慣性座標系に対する上記慣性センサ装
置の速度を確定するためには、上記慣性座標系Ｔｆにお
いて上記加速度計測定を実現する必要がある。これは、
上記の運動している座標系Ｔｍで行われた測定を上記固
定座標系Ｔｆに変換することによって達成される。尚、
図１にはこれら座標系は略示するに留どめた。
置の速度を確定するためには、上記慣性座標系Ｔｆにお
いて上記加速度計測定を実現する必要がある。これは、
上記の運動している座標系Ｔｍで行われた測定を上記固
定座標系Ｔｆに変換することによって達成される。尚、
図１にはこれら座標系は略示するに留どめた。
【００３０】図２は、公知の速度再現方法を実現するス
トラップダウン方式の慣性センサ装置における通例の速
度測定を行うハードウエア構成を略示する図である。こ
の目的で、該慣性センサ装置は、 − 固定座標系Ｔｆに対する運動座標系Ｔｍの運動に起
因する単位時間当たりの角度変化量に対応するジャイロ
スコープデータΔΘの測定を可能にするジャイロスコー
プ即ちジャイロメータの集合体１と、 − 上記運動座標系Ｔｍで測定され運動している物体に
関連する、例えば、単位時間当たりの速度変化量に対応
する速度増分ΔＶの形態で加速度計データの測定を行う
ことができる加速度計の集合体２と、を含む。
トラップダウン方式の慣性センサ装置における通例の速
度測定を行うハードウエア構成を略示する図である。こ
の目的で、該慣性センサ装置は、 − 固定座標系Ｔｆに対する運動座標系Ｔｍの運動に起
因する単位時間当たりの角度変化量に対応するジャイロ
スコープデータΔΘの測定を可能にするジャイロスコー
プ即ちジャイロメータの集合体１と、 − 上記運動座標系Ｔｍで測定され運動している物体に
関連する、例えば、単位時間当たりの速度変化量に対応
する速度増分ΔＶの形態で加速度計データの測定を行う
ことができる加速度計の集合体２と、を含む。
【００３１】上記ジャイロスコープ測定量ΔΘは、リン
ク３を介して、例えば四元数もしくは行列Ｂ（ｔ）のよ
うな計算プロセスを実行して、慣性センサ装置の姿勢を
再現し、運動座標系Ｔｍの基準を固定座標系Ｔｆの基準
に変換することを可能にする第１のコンピュータ４に供
給される。
ク３を介して、例えば四元数もしくは行列Ｂ（ｔ）のよ
うな計算プロセスを実行して、慣性センサ装置の姿勢を
再現し、運動座標系Ｔｍの基準を固定座標系Ｔｆの基準
に変換することを可能にする第１のコンピュータ４に供
給される。
【００３２】これと関連して、上記計算手段もしくは計
算プロセスを確立するために、上記第１のコンピュータ
４は公知の特定のアルゴリズム、好ましくは先に述べた
ミラーのアルゴリズムを実行する。この場合、第２のコ
ンピュータ５において、リンク６を介して与えられる上
記計算手段もしくはプロセスと、上記測定で得られた加
速度計データΔＶとを結合することにより、固定座標系
Ｔｆにおいて定義され上記第２のコンピュータ５により
リンク７を介して伝送することができる加速度計データ
が、上記第２のコンピュータ５の出力に得られる。
算プロセスを確立するために、上記第１のコンピュータ
４は公知の特定のアルゴリズム、好ましくは先に述べた
ミラーのアルゴリズムを実行する。この場合、第２のコ
ンピュータ５において、リンク６を介して与えられる上
記計算手段もしくはプロセスと、上記測定で得られた加
速度計データΔＶとを結合することにより、固定座標系
Ｔｆにおいて定義され上記第２のコンピュータ５により
リンク７を介して伝送することができる加速度計データ
が、上記第２のコンピュータ５の出力に得られる。
【００３３】しかし、例えば、後述するスカル運動のよ
うな摂動が存在するために、加速度計データの再現、特
に該加速度計データから得られる速度の再現には誤差が
存在する。
うな摂動が存在するために、加速度計データの再現、特
に該加速度計データから得られる速度の再現には誤差が
存在する。
【００３４】従って、加速度計データを第２のコンピュ
ータ５に伝送する以前に該加速度計データに対し補正を
行う必要がある。この補正は、図２に破線で示してある
ように、それぞれリンク９及び１０を介して加速度計の
集合体２及びジャイロスコープの集合体１に接続されて
いる公知の補正装置８により周知の仕方で行われる。こ
の補正結果は、補正装置８からリンク１１を介して第２
のコンピュータ５に供給される。
ータ５に伝送する以前に該加速度計データに対し補正を
行う必要がある。この補正は、図２に破線で示してある
ように、それぞれリンク９及び１０を介して加速度計の
集合体２及びジャイロスコープの集合体１に接続されて
いる公知の補正装置８により周知の仕方で行われる。こ
の補正結果は、補正装置８からリンク１１を介して第２
のコンピュータ５に供給される。
【００３５】しかし、適当に構成された上述した既知の
補正装置８によって実行される現在知られている計算方
法は程度の差こそあれ不正確であり、更に相当な量の計
算が必要となる。
補正装置８によって実行される現在知られている計算方
法は程度の差こそあれ不正確であり、更に相当な量の計
算が必要となる。
【００３６】例えば、正弦波形の加速度と円錐運動との
組み合わせからなるスカル運動に対しては、一般に、速
度増分ΔＶの測定値及び該ΔＶと同時に測定されるΔΘ
の測定値に対して、補正装置８の出力に、関係式
組み合わせからなるスカル運動に対しては、一般に、速
度増分ΔＶの測定値及び該ΔＶと同時に測定されるΔΘ
の測定値に対して、補正装置８の出力に、関係式
【数１６】 で定義され変換を受けるべき速度増分ΔＶ’が得られる
ような仕方で１／２・ΔΘ∧ΔＶに依る補正が行われて
いる。しかし、他の公知の形式の補正と同様に、上述の
補正は、得られる結果の精度に関して殆ど満足し得るも
のではない。
ような仕方で１／２・ΔΘ∧ΔＶに依る補正が行われて
いる。しかし、他の公知の形式の補正と同様に、上述の
補正は、得られる結果の精度に関して殆ど満足し得るも
のではない。
【００３７】かかる欠点を解決するために、本発明は、
図３に略示したステップを含む方法を提案するものであ
り、本発明によれば、特に効果的な補正が行われるよう
に速度再現方法を改善することが可能となる。更に、本
発明は、図２に示した補正装置８の代わりに図４に示し
た補正装置１６を提案するものである。また、本発明に
よる方法に基づいて得られた結果は高い信頼性を有す
る。
図３に略示したステップを含む方法を提案するものであ
り、本発明によれば、特に効果的な補正が行われるよう
に速度再現方法を改善することが可能となる。更に、本
発明は、図２に示した補正装置８の代わりに図４に示し
た補正装置１６を提案するものである。また、本発明に
よる方法に基づいて得られた結果は高い信頼性を有す
る。
【００３８】速度の再現において摂動に起因する誤差の
極めて正確な補正を可能にする改善された速度再現方法
を実現するために、測定することが可能であって特定の
係数と組み合わせることが可能である既述の加速度計デ
ータ及びジャイロスコープデータから上記速度を算出す
ることを可能にする予備ステップＡに定義される速度再
現方法において、本発明によれば、下記のステップが実
行される。 − 第１のステップＢにおいては、速度再現における既
述の摂動の存在に起因する誤差であって、上記予備ステ
ップＡで定義される速度再現方法で用いられリンク１２
を介して供給される特定の係数から求められる誤差を主
体とする誤差基準が定義される。 − 第２のステップＣにおいては、上記第１のステップ
Ｂにおいて定義され、リンク１３を介して供給される上
記誤差基準を最小にすることを可能にする上記特定の係
数の値が算出される。 − 第３のステップＤにおいては、第２のステップＣで
算出されてリンク１４を介して供給される値を、リンク
１５を介して供給される予備ステップＡで定義した速度
再現プロセスに取り込む。
極めて正確な補正を可能にする改善された速度再現方法
を実現するために、測定することが可能であって特定の
係数と組み合わせることが可能である既述の加速度計デ
ータ及びジャイロスコープデータから上記速度を算出す
ることを可能にする予備ステップＡに定義される速度再
現方法において、本発明によれば、下記のステップが実
行される。 − 第１のステップＢにおいては、速度再現における既
述の摂動の存在に起因する誤差であって、上記予備ステ
ップＡで定義される速度再現方法で用いられリンク１２
を介して供給される特定の係数から求められる誤差を主
体とする誤差基準が定義される。 − 第２のステップＣにおいては、上記第１のステップ
Ｂにおいて定義され、リンク１３を介して供給される上
記誤差基準を最小にすることを可能にする上記特定の係
数の値が算出される。 − 第３のステップＤにおいては、第２のステップＣで
算出されてリンク１４を介して供給される値を、リンク
１５を介して供給される予備ステップＡで定義した速度
再現プロセスに取り込む。
【００３９】更にまた、本発明によれば、慣性センサ装
置の固定の慣性座標系Ｔｆにおける速度ＶＦを求めるた
めに、速度再現プロセスの実行に当たっては、関係式
置の固定の慣性座標系Ｔｆにおける速度ＶＦを求めるた
めに、速度再現プロセスの実行に当たっては、関係式
【数１７】 によって定義される一般理論式で表される速度増分ΔＶ
Ｆが用いられる。上記関係式において、ΔＶｅｑは、追
って説明するように、運動している加速度座標系Ｔｍで
測定された加速度計データ、ジャイロスコープデータ及
び上記特定の係数から求められる速度増分を表し、Ｂ
（ｔ）は、時間ｔに依存する姿勢行列であって加速度座
標系Ｔｍから慣性座標系Ｔｆへの変換を可能にする姿勢
行列を表す。
Ｆが用いられる。上記関係式において、ΔＶｅｑは、追
って説明するように、運動している加速度座標系Ｔｍで
測定された加速度計データ、ジャイロスコープデータ及
び上記特定の係数から求められる速度増分を表し、Ｂ
（ｔ）は、時間ｔに依存する姿勢行列であって加速度座
標系Ｔｍから慣性座標系Ｔｆへの変換を可能にする姿勢
行列を表す。
【００４０】上記行列Ｂ（ｔ）は、既述のように第１の
コンピュータ４において算出され、速度増分ΔＶｅｑは
補正装置１６で発生される。
コンピュータ４において算出され、速度増分ΔＶｅｑは
補正装置１６で発生される。
【００４１】このように、確定された摂動に対し適切な
補正を行うためには、上述のように速度増分ΔＶｅｑを
求めることが要求されるが、これは、先に概説し追って
実施形態に基づき詳述するように、本発明による方法に
おいて、運動座標系における速度測定に基づいて行われ
る。
補正を行うためには、上述のように速度増分ΔＶｅｑを
求めることが要求されるが、これは、先に概説し追って
実施形態に基づき詳述するように、本発明による方法に
おいて、運動座標系における速度測定に基づいて行われ
る。
【００４２】例えば、円錐運動と正弦関数で表される加
速度とからなるスカル運動に対応する摂動については、
本発明の方法の実施に当たり、好適には、下式で表され
るΔＶＦの一般式が用いられる。
速度とからなるスカル運動に対応する摂動については、
本発明の方法の実施に当たり、好適には、下式で表され
るΔＶＦの一般式が用いられる。
【数１８】 上式中、ｎ＝１，２，・・・,ｐであって、ｐは２に等しい
かそれより大きい整数であり、ΔＶ１〜ΔＶｐは、相続
いて得られる加速度測定値を表し、ΔΘ１〜ΔΘｐは相
続いで得られるジャイロスコープ測定値を表し、ａ１〜
ａｐ及びｂ１〜ｂｐは求めるべき係数を表す。
かそれより大きい整数であり、ΔＶ１〜ΔＶｐは、相続
いて得られる加速度測定値を表し、ΔΘ１〜ΔΘｐは相
続いで得られるジャイロスコープ測定値を表し、ａ１〜
ａｐ及びｂ１〜ｂｐは求めるべき係数を表す。
【００４３】更にまた、本発明による方法の第１のステ
ップＢにおいては、誤差基準として、速度増分ΔＶＦか
ら導出され、下式により摂動の周期２π／Ωに亙って角
度周波数Ωの周期的摂動に対して算出された速度平均値
ΔＶｍｅａが用いられる。
ップＢにおいては、誤差基準として、速度増分ΔＶＦか
ら導出され、下式により摂動の周期２π／Ωに亙って角
度周波数Ωの周期的摂動に対して算出された速度平均値
ΔＶｍｅａが用いられる。
【数１９】
【００４４】次に、本発明の方法の第２のステップＣに
おいて、先に定義したΔＶＦの一般式に対し、係数ａ１
〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐが下記の演算を行うことによって
決定される。即ち、 − 上記速度平均値ΔＶｍｅａの打切り展開（truncate
d expansion）と、 − 上記打切り展開における少なくとも一次項を零にす
ることを可能にする係数ａ１〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐの算
出である。
おいて、先に定義したΔＶＦの一般式に対し、係数ａ１
〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐが下記の演算を行うことによって
決定される。即ち、 − 上記速度平均値ΔＶｍｅａの打切り展開（truncate
d expansion）と、 − 上記打切り展開における少なくとも一次項を零にす
ることを可能にする係数ａ１〜ａｐ及びｂ１〜ｂｐの算
出である。
【００４５】以下、単なる例として、本発明による方法
の上に述べたステップを、２つの特定の実施形態と関連
し詳細に説明する。尚、これら実施形態は、特に有利な
解決を得ることを可能にする例である。
の上に述べたステップを、２つの特定の実施形態と関連
し詳細に説明する。尚、これら実施形態は、特に有利な
解決を得ることを可能にする例である。
【００４６】第１の実施形態においては、下式で定義さ
れるΔＶＦの特殊理論式が用いられる。
れるΔＶＦの特殊理論式が用いられる。
【数２０】 上式中、ΔΘｊ及びΔＶｊはそれぞれΔΘｉ及びΔＶｉ
の測定後の時点ｈで行ったΔΘｉ及びΔＶｉの２つの相
続く測定量をそれぞれ表す。
の測定後の時点ｈで行ったΔΘｉ及びΔＶｉの２つの相
続く測定量をそれぞれ表す。
【００４７】本発明によれば、上記理論式は、スカル運
動による誤差を制限するａｉ、ａｊ及びｂｉ、ｂｊの値
を求めることにより最適化される。
動による誤差を制限するａｉ、ａｊ及びｂｉ、ｂｊの値
を求めることにより最適化される。
【００４８】この目的で、ΔＶｍｅａを先ず、下式によ
り算出する。
り算出する。
【数２１】
【００４９】次いで、ΔＶｍｅａの打切り展開を行い、
下記の結果を得る。
下記の結果を得る。
【数２２】 上式中、
【数２３】 であり、α及びβは定数である。
【００５０】ところで、４個の定数ｋ１〜ｋ４を同時に
零にすることは不可能であることが判明した。しかし、
上記の係数を零にすれば、４つの未知数（ａｉ、ａｊ、
ｂｉ、ｂｊ）を有する（例えば、係数ｋ１、ｋ３及びｋ
４から形成される）３つの方程式からなる数理系を得る
ことが可能となる。従って、上記未知数のうちの１つの
値を固定にすることにより得られる無限解が存在する。
零にすることは不可能であることが判明した。しかし、
上記の係数を零にすれば、４つの未知数（ａｉ、ａｊ、
ｂｉ、ｂｊ）を有する（例えば、係数ｋ１、ｋ３及びｋ
４から形成される）３つの方程式からなる数理系を得る
ことが可能となる。従って、上記未知数のうちの１つの
値を固定にすることにより得られる無限解が存在する。
【００５１】例えば、ａｉを固定にすることにより、下
式が得られる。
式が得られる。
【数２４】 この式の解が１であれば、１2＋６１−１＝０であり、
従って、２つの実数解が得られる。即ち、
従って、２つの実数解が得られる。即ち、
【数２５】
【００５２】この解法は下記の理由から特に有利であ
る。即ち、 − 解を得るために、ジャイロスコープデータ及び加速
度計データの２つの相続く測定、即ち、ΔΘｉ、ΔΘ
ｊ、ΔＶｉ及びΔＶｊしか要求されず、 − また、この補正によって得られる精度は満足し得る
ものであるからである。
る。即ち、 − 解を得るために、ジャイロスコープデータ及び加速
度計データの２つの相続く測定、即ち、ΔΘｉ、ΔΘ
ｊ、ΔＶｉ及びΔＶｊしか要求されず、 − また、この補正によって得られる精度は満足し得る
ものであるからである。
【００５３】第２の実施形態においては、ｐ＝３とし先
に定義したΔＶＦの一般式を用いて、下式で表される速
度増分ΔＶＦを得る。
に定義したΔＶＦの一般式を用いて、下式で表される速
度増分ΔＶＦを得る。
【数２６】 上式中、ΔＶ１及びΔΘ１、ΔＶ２及びΔΘ２、ΔＶ３
及びΔΘ３は、時点ｔ１＋ｈ／３、ｔ１＋（２ｈ）／
３、ｔ１＋ｈ，ｔ１で行った測定に対応するものであ
り、ｔ１は任意の時点を表す。
及びΔΘ３は、時点ｔ１＋ｈ／３、ｔ１＋（２ｈ）／
３、ｔ１＋ｈ，ｔ１で行った測定に対応するものであ
り、ｔ１は任意の時点を表す。
【００５４】下式の計算を行い、
【数２７】 ΔＶｍｅａの打切り展開を実行して、その一次項を、既
述の第１の実施形態と同じ仕方で零にすることにより、
６つの未知数を有する５つの式からなる数理系が得られ
る。
述の第１の実施形態と同じ仕方で零にすることにより、
６つの未知数を有する５つの式からなる数理系が得られ
る。
【００５５】上記数理系において、例えばａ３を固定す
ることにより下記の結果を得ることができる。
ることにより下記の結果を得ることができる。
【数２８】 上式中、ｋは、 6859k6 - 10830k5 - 6612k4 - 2000k3 - 348k2 - 30k +
1 = 0 の解であり、下記の２つの実数解を得ることを可能にす
る。即ち、 k ≒ 0.024972137 及び k ≒ 2.1076122 である。
1 = 0 の解であり、下記の２つの実数解を得ることを可能にす
る。即ち、 k ≒ 0.024972137 及び k ≒ 2.1076122 である。
【００５６】上記の解法によれば、極めて正確に速度の
再現が可能となると同時に、例えば、既述の公知の解法
と比較し、解を求めるための計算量もしくは数が少なく
なる。
再現が可能となると同時に、例えば、既述の公知の解法
と比較し、解を求めるための計算量もしくは数が少なく
なる。
【００５７】更にまた上記の解法は、特に、運動座標系
Ｔｍ及び固定座標系Ｔｆ間における変換計算を行うのに
一般に用いられている既述のミラーのアルゴリズム（Mi
lleralgorithm）と共用するのに特に適している。
Ｔｍ及び固定座標系Ｔｆ間における変換計算を行うのに
一般に用いられている既述のミラーのアルゴリズム（Mi
lleralgorithm）と共用するのに特に適している。
【００５８】また、本発明は、図２に示した補正装置８
の代わりに用いられ、特に、上述の２つの実施形態の結
果を実現することを可能にする補正装置１６にも関す
る。
の代わりに用いられ、特に、上述の２つの実施形態の結
果を実現することを可能にする補正装置１６にも関す
る。
【００５９】図４に略示してある本発明による上記補正
装置１６は、特に、ａｎ.ΔΘｎ及びｂｎ.ΔＶｎのベク
トル乗算を行うことができる第１の周辺コンピュータ１
７と、特に、
装置１６は、特に、ａｎ.ΔΘｎ及びｂｎ.ΔＶｎのベク
トル乗算を行うことができる第１の周辺コンピュータ１
７と、特に、
【数２９】 の型のベクトル積を求めることができる第２の周辺コン
ピュータ１８と、２つのリンク２０及び２１を介しそれ
ぞれ第１及び第２の周辺コンピュータ１７及び１８に接
続されると共に、それぞれリンク９及び１０を介して加
速度計の集合体２及びジャイロスコープの集合体１に接
続された中央コンピュータ１９とを含む。該中央コンピ
ュータ１９は、既述の種々の計算のための演算を統合的
に行わせると共にリンク１１を介してその出力端に、本
発明による既述の方法で得られる結果に基づいて算出さ
れるΔＶｅｑの値を出力する。
ピュータ１８と、２つのリンク２０及び２１を介しそれ
ぞれ第１及び第２の周辺コンピュータ１７及び１８に接
続されると共に、それぞれリンク９及び１０を介して加
速度計の集合体２及びジャイロスコープの集合体１に接
続された中央コンピュータ１９とを含む。該中央コンピ
ュータ１９は、既述の種々の計算のための演算を統合的
に行わせると共にリンク１１を介してその出力端に、本
発明による既述の方法で得られる結果に基づいて算出さ
れるΔＶｅｑの値を出力する。
【図１】 ストラップダウン方式の慣性センサ装置にお
ける加速度座標系及び慣性座標系間の関係を簡略に示す
図である。
ける加速度座標系及び慣性座標系間の関係を簡略に示す
図である。
【図２】 ストラップダウン方式の慣性センサ装置にお
ける通例の速度計算モードを簡略に示す図である。
ける通例の速度計算モードを簡略に示す図である。
【図３】 本発明による方法の種々の段階を簡略に図解
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図４】 本発明による装置の構成を示す簡略ブロック
図である。
図である。
１…ジャイロスコープの集合体、２…加速度計の集合
体、４…第１のコンピュータ、５…第２のコンピュー
タ、８…補正装置、１６…補正装置、１７…第１の周辺
コンピュータ、１８…第２の周辺コンピュータ、１９…
中央コンピュータ、Ｔｆ…固定の慣性座標系、Ｔｍ…運
動する加速度座標系。
体、４…第１のコンピュータ、５…第２のコンピュー
タ、８…補正装置、１６…補正装置、１７…第１の周辺
コンピュータ、１８…第２の周辺コンピュータ、１９…
中央コンピュータ、Ｔｆ…固定の慣性座標系、Ｔｍ…運
動する加速度座標系。
Claims (8)
- 【請求項１】 ストラップダウン方式の慣性センサ装置
において、特定の係数と組み合わせて、測定した加速度
計データ及びジャイロスコープデータを用い、速度再現
プロセスを実行することにより速度を再現する際の摂動
に起因する誤差を最小にするための方法であって、 − 前記速度の再現における前記摂動の存在に起因する
誤差であって前記特定の係数から求められる誤差を主体
にして誤差基準を定義し、 − 該誤差基準を最小にする前記特定の係数の値を算出
し、 − 前記特定の係数の算出値を前記速度再現プロセスに
取り込む、慣性センサ装置における誤差の最小化方法。 - 【請求項２】 前記慣性センサ装置の３次元の固定慣性
座標系における速度（ＶＦ）を求めるために、前記速度
再現プロセスにおいて、関係式 【数１】 によって定義される一般理論式で表される速度増分ΔＶ
Ｆを用い、前記一般理論式において、ΔＶｅｑは、前記
慣性センサ装置に対して運動している３次元の加速度座
標系で測定される前記加速度計データ、前記ジャイロス
コープデータ及び前記特定の係数から求められる速度増
分を表し、Ｂ（ｔ）は時間（ｔ）に依存する姿勢行列で
あって、前記加速度座標系から前記慣性座標系への変換
を可能にする姿勢行列を表す、請求項１に記載の最小化
方法。 - 【請求項３】 ΔＶＦの一般理論式が下記の関係式 【数２】 で与えられ、上式中、ｎ＝１，２・・・，ｐであり、ｐは
２に等しいか又はそれより大きい整数であり、ΔＶ１〜
ΔＶｐは相続く加速度計測定値を表し、ΔΘ１〜ΔΘｐ
は相続くジャイロスコープ測定値を表し、ａ１〜ａｐ及
びｂ１〜ｂｐは求めるべき特定の係数を表す、請求項２
に記載の最小化方法。 - 【請求項４】 誤差基準として、前記速度増分ΔＶＦか
ら得られる速度の平均値（ΔＶｍｅａ）を算出する、請
求項２又は３に記載の最小化方法。 - 【請求項５】 前記係数（ａ１〜ａ及びｂ１〜ｂｐ）を
求めるために、 − 前記速度の平均値（ΔＶｍｅａ）の打切り展開を行
い、 − 該打切り展開における少なくとも一次項を零にする
ことを可能にする係数（ａ１〜ａｐ；ｂ１〜ｂｐ）を算
出する、請求項３に記載の最小化方法。 - 【請求項６】 円錐運動及び該円錐運動の軸線に沿う正
弦波形の加速度からなるスカル運動に対応する摂動に対
して、ｐ＝２としてΔＶＦの一般理論式を用い、下式 【数３】 で定義される速度増分を得ることを可能にするΔＶＦの
一般理論式を用い、上式中、ａｉの任意の値に対して係
数ａｊ、ｂｉ及びｂｊは下式で表される条件を満たし、 【数４】 上式中、１は、式１2＋６１−１＝０の解であり、ΔＶ
ｉ及びΔＶｊはそれぞれ、２つの相続く加速度計測定値
であり、ΔΘｉ及びΔΘｊは２つの相続くジャイロスコ
ープ測定値である、請求項３に記載の最小化方法。 - 【請求項７】 円錐運動と該円錐運動の軸線に沿う正弦
波状の加速度とからなるスカル運動に対応する摂動に対
して、ｐ＝３としてΔＶＦの一般理論式を用い、下式 【数５】 で定義される速度増分を得ることを可能にし、上式中、
ａ３の任意の値に対して、前記係数ａ１、ａ２、ｂ１、
ｂ２及びｂ３は、下式 【数６】 で表される条件を満足し、上式中、ｋは下式 6859k6 - 10830k5 - 6612k4 - 2000k3 - 348k2 - 30k +
1 = 0 の解を表す、請求項３に記載の最小化方法。 - 【請求項８】 ストラップダウン方式の慣性センサ装置
において速度の再現における摂動に起因する誤差を最小
にするために、請求項１に記載の最小化方法を実施する
ための装置であって、前記加速度計データ（ΔＶ）の測
定を可能にする加速度計の集合体（２）及び前記ジャイ
ロスコープデータ（ΔΘ）の測定を可能にするジャイロ
スコープの集合体（１）に接続された補正装置（１６）
を含み、該補正装置（１６）は、 − ベクトル乗算を実行可能な第１の周辺コンピュータ
（１７）と、 − ベクトル積の算出が可能な第２の周辺コンピュータ
（１８）と、 − 前記第１及び第２のの周辺コンピュータ（１７、１
８）に接続されて種々の計算を統合的に行う中央コンピ
ュータ（１９）と、を含む、慣性センサ装置における誤
差の最小化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9411573 | 1994-09-28 | ||
| FR9411573A FR2725026B1 (fr) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Procede et dispositif pour minimiser dans un systeme de mesures inertielles l'erreur due a un mouvement perturbant dans la restitution de la vitesse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178956A true JPH08178956A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=9467358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7251223A Pending JPH08178956A (ja) | 1994-09-28 | 1995-09-28 | 慣性センサ装置における誤差の最小化方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719772A (ja) |
| EP (1) | EP0704705B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08178956A (ja) |
| DE (1) | DE69514603T2 (ja) |
| FR (1) | FR2725026B1 (ja) |
Families Citing this family (10)
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|---|---|---|---|---|
| US5890093A (en) * | 1996-11-01 | 1999-03-30 | Litton Systems, Inc. | Sculling compensation in strapdown inertial navigation systems |
| US6315062B1 (en) | 1999-09-24 | 2001-11-13 | Vermeer Manufacturing Company | Horizontal directional drilling machine employing inertial navigation control system and method |
| CN1314946C (zh) * | 2005-11-04 | 2007-05-09 | 北京航空航天大学 | 一种消除陀螺常值漂移影响的惯性测量单元混合标定方法 |
| CN1330934C (zh) * | 2005-12-15 | 2007-08-08 | 北京航空航天大学 | 一种捷联惯性导航系统的任意双位置初始对准方法 |
| CN101900559B (zh) * | 2009-11-06 | 2013-07-03 | 北京自动化控制设备研究所 | 一种捷联惯性导航系统双轴旋转调制方法 |
| CN101706287B (zh) * | 2009-11-20 | 2012-01-04 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于数字高通滤波的旋转捷联系统现场标定方法 |
| CN101893445B (zh) * | 2010-07-09 | 2012-02-01 | 哈尔滨工程大学 | 摇摆状态下低精度捷联惯导系统快速初始对准方法 |
| CN101963513B (zh) * | 2010-09-03 | 2011-11-16 | 哈尔滨工程大学 | 消除水下运载体捷联惯导系统杆臂效应误差的对准方法 |
| FR3003639B1 (fr) * | 2013-03-20 | 2015-04-10 | Mbda France | Procede et dispositif pour ameliorer la navigation inertielle d'un engin. |
| CN105606124A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-25 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种双馈回路陀螺调制方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4675820A (en) * | 1984-06-14 | 1987-06-23 | Sundstrand Data Control, Inc. | Inertial reference system |
| US4812977A (en) * | 1986-12-31 | 1989-03-14 | Sundstrand Data Control, Inc. | Borehole survey system utilizing strapdown inertial navigation |
| US5001647A (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-19 | General Electric Company | Inertial transformation matrix generator |
| US5422817A (en) * | 1991-08-13 | 1995-06-06 | Litton Systems, Inc. | Strapdown inertial navigation system using high order |
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