JPH0926328A - 位置標定装置 - Google Patents
位置標定装置Info
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- JPH0926328A JPH0926328A JP17631495A JP17631495A JPH0926328A JP H0926328 A JPH0926328 A JP H0926328A JP 17631495 A JP17631495 A JP 17631495A JP 17631495 A JP17631495 A JP 17631495A JP H0926328 A JPH0926328 A JP H0926328A
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- stationary
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 慣性航法装置（ＩＮＳ）によって出力された
位置信号の誤差を推定して正確な位置信号を得る位置標
定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】位置標定装置は、航行体が静止したとき航
行体の速度誤差を計測するための速度誤差計測部と速度
誤差計測部によって計測された速度誤差及びその時間微
分値より位置誤差を推定するための位置誤差推定部とを
有し、速度誤差計測部は慣性航法装置によって供給され
た速度信号に基づいて航行体の速度誤差を計測し、位置
誤差推定部によって推定された位置誤差に基づいて慣性
航法装置によって供給された位置信号を修正する。位置
誤差推定部はカルマンフィルタを用いて速度誤差を推定
する。
位置信号の誤差を推定して正確な位置信号を得る位置標
定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】位置標定装置は、航行体が静止したとき航
行体の速度誤差を計測するための速度誤差計測部と速度
誤差計測部によって計測された速度誤差及びその時間微
分値より位置誤差を推定するための位置誤差推定部とを
有し、速度誤差計測部は慣性航法装置によって供給され
た速度信号に基づいて航行体の速度誤差を計測し、位置
誤差推定部によって推定された位置誤差に基づいて慣性
航法装置によって供給された位置信号を修正する。位置
誤差推定部はカルマンフィルタを用いて速度誤差を推定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基準位置に対する測
定位置の相対的位置を評定するための位置評定装置に関
し、より詳細には慣性航法装置（ＩＮＳ）を搭載した航
行体の位置を正確に計測するための位置評定装置に関す
る。
定位置の相対的位置を評定するための位置評定装置に関
し、より詳細には慣性航法装置（ＩＮＳ）を搭載した航
行体の位置を正確に計測するための位置評定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、レーダを搭載した航行体が出発
地点Ａから測定地点Ｂに移動したものとする。特に、ヘ
リコプタ等の航空機によって航行体が３０分程度空輸さ
れた場合を考える。測定地点Ｂにて正確なレーダ計測を
行うためには測定地点Ｂの正確な位置を知る必要があ
る。
地点Ａから測定地点Ｂに移動したものとする。特に、ヘ
リコプタ等の航空機によって航行体が３０分程度空輸さ
れた場合を考える。測定地点Ｂにて正確なレーダ計測を
行うためには測定地点Ｂの正確な位置を知る必要があ
る。
【０００３】出発地点Ａの正確な位置が既知である場合
には、出発地点Ａに対する測定地点Ｂの正確な相対的位
置が得られればよい。測定地点Ｂの位置又は出発地点Ａ
に対する測定地点Ｂの相対的位置を正確に計測する方法
として従来、次の３つの方法がある。
には、出発地点Ａに対する測定地点Ｂの正確な相対的位
置が得られればよい。測定地点Ｂの位置又は出発地点Ａ
に対する測定地点Ｂの相対的位置を正確に計測する方法
として従来、次の３つの方法がある。
【０００４】（１）測定地点Ｂにて三角測量を行う。 （２）ＧＰＳ等の衛星を使用した電波航法によって測位
を行う。 （３）慣性航法装置（Inertial Navigation System :IN
S)により計測する。
を行う。 （３）慣性航法装置（Inertial Navigation System :IN
S)により計測する。
【０００５】三角測量は高い精度で方位及び位置を演算
することができるが時間と手数がかかる欠点がある。Ｇ
ＰＳ等の衛星を使用する測位法は環境によって電波を受
信することが困難な場合には正確な測位をすることがで
きない欠点がある。
することができるが時間と手数がかかる欠点がある。Ｇ
ＰＳ等の衛星を使用する測位法は環境によって電波を受
信することが困難な場合には正確な測位をすることがで
きない欠点がある。
【０００６】慣性航法装置（ＩＮＳ）は、ジャイロ及び
加速度計等を供えた自立型の位置センサであり、どのよ
うな環境下でもそれ自身で自己の位置を検出することが
できる特徴を有する。従って、航行体に慣性航法装置
（ＩＮＳ）が搭載されている場合には、斯かる慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって測定地点Ｂの位置又は出発地点
Ａに対する測定地点Ｂの相対的位置を検出することがで
きる。
加速度計等を供えた自立型の位置センサであり、どのよ
うな環境下でもそれ自身で自己の位置を検出することが
できる特徴を有する。従って、航行体に慣性航法装置
（ＩＮＳ）が搭載されている場合には、斯かる慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって測定地点Ｂの位置又は出発地点
Ａに対する測定地点Ｂの相対的位置を検出することがで
きる。
【０００７】図４を参照して従来の慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）について説明する。慣性航法装置（ＩＮＳ）はスト
ラップダウン型の３つのジャイロ１１、１２、１３と３
つの加速度計１６、１７、１８の入力信号を使用する。
３つのジャイロ１１、１２、１３は３軸周りの回転角速
度を検出し、３つの加速度計１６、１７、１８は３軸方
向の加速度を検出する。３つのジャイロ及び３つの加速
度計は慣性航法装置（ＩＮＳ）に内蔵されたものであっ
てよく又は航行体に取り付けられたものであってよい。
Ｓ）について説明する。慣性航法装置（ＩＮＳ）はスト
ラップダウン型の３つのジャイロ１１、１２、１３と３
つの加速度計１６、１７、１８の入力信号を使用する。
３つのジャイロ１１、１２、１３は３軸周りの回転角速
度を検出し、３つの加速度計１６、１７、１８は３軸方
向の加速度を検出する。３つのジャイロ及び３つの加速
度計は慣性航法装置（ＩＮＳ）に内蔵されたものであっ
てよく又は航行体に取り付けられたものであってよい。
【０００８】慣性航法装置（ＩＮＳ）は方向余弦演算部
２１と第１及び第２の座標変換演算部２２、２３と速度
演算部２４と位置演算部２５と自転修正演算部２６と方
位・姿勢角演算部２７とを有する。
２１と第１及び第２の座標変換演算部２２、２３と速度
演算部２４と位置演算部２５と自転修正演算部２６と方
位・姿勢角演算部２７とを有する。
【０００９】方向余弦演算部２１は３つのジャイロ１
１、１２、１３より出力されたの角速度（ωX ，ωY ，
ωZ ）を入力して局地地球座標（測定点における水平面
上にて東西方向及び南北方向にとった座標）に対する航
行体の固定座標の方向余弦を演算する。第１の座標変換
演算部２２は３つの加速度計１６、１７、１８より出力
された加速度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）より航行体の水平方向及び
垂直方向の加速度（ＡN，ＡE ，ＡV ）を演算する。
１、１２、１３より出力されたの角速度（ωX ，ωY ，
ωZ ）を入力して局地地球座標（測定点における水平面
上にて東西方向及び南北方向にとった座標）に対する航
行体の固定座標の方向余弦を演算する。第１の座標変換
演算部２２は３つの加速度計１６、１７、１８より出力
された加速度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）より航行体の水平方向及び
垂直方向の加速度（ＡN，ＡE ，ＡV ）を演算する。
【００１０】速度演算部２４は第１の座標変換演算部２
２より出力された航行体の水平方向及び垂直方向の加速
度（ＡN ，ＡE ，ＡV ）より積分演算によって航行体の
水平方向及び垂直方向の速度（ＶN ，ＶE ，ＶV ）を演
算する。位置演算部２５は速度演算部２４より出力され
た航行体の速度信号（ＶN ，ＶE ，ＶV ）より積分演算
によって航行体の経度及び緯度（λ，λT ）及び高度ｈ
を演算する。
２より出力された航行体の水平方向及び垂直方向の加速
度（ＡN ，ＡE ，ＡV ）より積分演算によって航行体の
水平方向及び垂直方向の速度（ＶN ，ＶE ，ＶV ）を演
算する。位置演算部２５は速度演算部２４より出力され
た航行体の速度信号（ＶN ，ＶE ，ＶV ）より積分演算
によって航行体の経度及び緯度（λ，λT ）及び高度ｈ
を演算する。
【００１１】自転修正演算部２６は既知の地球自転角速
度ΩE と速度演算部２４より出力された航行体の水平方
向及び垂直方向の速度（ＶN ，ＶE ，ＶV ）より自転修
正量を演算する。第２の座標変換演算部２３は自転修正
演算部２６より出力された自転修正量より３軸方向の自
転修正量を演算し、それを方向余弦演算部２１に供給す
る。方位・姿勢角演算部２７は方向余弦演算部２１より
出力された方向余弦より航行体の方位角φ、ロール角及
びピッチ角を演算する。
度ΩE と速度演算部２４より出力された航行体の水平方
向及び垂直方向の速度（ＶN ，ＶE ，ＶV ）より自転修
正量を演算する。第２の座標変換演算部２３は自転修正
演算部２６より出力された自転修正量より３軸方向の自
転修正量を演算し、それを方向余弦演算部２１に供給す
る。方位・姿勢角演算部２７は方向余弦演算部２１より
出力された方向余弦より航行体の方位角φ、ロール角及
びピッチ角を演算する。
【００１２】慣性航法装置（ＩＮＳ）は通常、先ずアラ
インメントモードにて初期化される。アラインメントモ
ードでは、初期値として正確な位置情報を入力して、姿
勢角、ジャイロ及び角速度計の出力の誤差を修正する。
アラインメントモードの終了後、航法演算モードが実行
され、速度、位置及び姿勢が出力される。図４は航法演
算モードのブロック図である。
インメントモードにて初期化される。アラインメントモ
ードでは、初期値として正確な位置情報を入力して、姿
勢角、ジャイロ及び角速度計の出力の誤差を修正する。
アラインメントモードの終了後、航法演算モードが実行
され、速度、位置及び姿勢が出力される。図４は航法演
算モードのブロック図である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）は自立型の位置センサであり、どのような環境にあ
っても航行体の位置を時々刻々検出することができる特
徴がある。しかしながら、慣性航法装置（ＩＮＳ）によ
って演算された位置は誤差が含み、斯かる誤差は時間と
共に積算され、しかも時間と共に発散する傾向がある。
Ｓ）は自立型の位置センサであり、どのような環境にあ
っても航行体の位置を時々刻々検出することができる特
徴がある。しかしながら、慣性航法装置（ＩＮＳ）によ
って演算された位置は誤差が含み、斯かる誤差は時間と
共に積算され、しかも時間と共に発散する傾向がある。
【００１４】特に、航行体がヘリコプタ等によって空輸
された場合、斯かる誤差は大きくなる。ここでは、航行
体が３０分位の空輸によって出発地点Ａから測定地点Ｂ
に移動した場合を考える。
された場合、斯かる誤差は大きくなる。ここでは、航行
体が３０分位の空輸によって出発地点Ａから測定地点Ｂ
に移動した場合を考える。
【００１５】図５を参照して説明する。図５Ａは、航行
体が空輸によって出発地点Ａから測定地点Ｂに移送され
た場合の速度Ｖ（縦軸）と時間ｔ（横軸）の間の関係を
示したものである。破線は航行体に搭載された慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって検出された航行体の対地速度Ｖ
INS 、実線は航行体の真の対地速度Ｖ0 を表す。
体が空輸によって出発地点Ａから測定地点Ｂに移送され
た場合の速度Ｖ（縦軸）と時間ｔ（横軸）の間の関係を
示したものである。破線は航行体に搭載された慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって検出された航行体の対地速度Ｖ
INS 、実線は航行体の真の対地速度Ｖ0 を表す。
【００１６】図示のように、慣性航法装置（ＩＮＳ）に
よって検出される航行体の対地速度ＶINS は、航行体の
真の対地速度Ｖ0 に対して偏倚している。慣性航法装置
（ＩＮＳ）によって検出される航行体の対地速度ＶINS
の速度誤差ΔＶは次のように表される。
よって検出される航行体の対地速度ＶINS は、航行体の
真の対地速度Ｖ0 に対して偏倚している。慣性航法装置
（ＩＮＳ）によって検出される航行体の対地速度ＶINS
の速度誤差ΔＶは次のように表される。
【００１７】
【数１】ΔＶ＝ＶINS −Ｖ0
【００１８】図示のように、斯かる速度誤差ΔＶは時間
と共に増加、即ち、発散する。従って慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）によって検出された航行体の対地速度ＶINS に基
づいて２つの地点Ａ、Ｂの間の距離を検出すると、誤差
が生じる。斯かる誤差は時間と共に積算され、しかも時
間と共に発散する。
と共に増加、即ち、発散する。従って慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）によって検出された航行体の対地速度ＶINS に基
づいて２つの地点Ａ、Ｂの間の距離を検出すると、誤差
が生じる。斯かる誤差は時間と共に積算され、しかも時
間と共に発散する。
【００１９】本発明の目的は斯かる点に鑑み、慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって得られた計測値の誤差を修正し
て正確な位置座標を得ることができるための位置評定装
置を提供することを目的とする。
装置（ＩＮＳ）によって得られた計測値の誤差を修正し
て正確な位置座標を得ることができるための位置評定装
置を提供することを目的とする。
【００２０】本発明の目的は斯かる点に鑑み、航行体が
ヘリコプタ等によって空輸され出発地点Ａから測定地点
Ｂまで移送された場合に、斯かる航行体に搭載された慣
性航法装置（ＩＮＳ）によって得られる位置情報の誤差
を修正して正確な位置情報を得ることができるための位
置評定装置を提供することを目的とする。
ヘリコプタ等によって空輸され出発地点Ａから測定地点
Ｂまで移送された場合に、斯かる航行体に搭載された慣
性航法装置（ＩＮＳ）によって得られる位置情報の誤差
を修正して正確な位置情報を得ることができるための位
置評定装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、航行体
に搭載され基準位置に対する測定位置の相対的位置を計
測するための位置評定装置において、航行体の静止情報
に基づいて航行体の速度誤差を計測するための速度誤差
計測部と斯かる速度誤差計測部によって計測された速度
誤差及びその時間微分値より位置誤差を推定するための
位置誤差推定部とを有する。
に搭載され基準位置に対する測定位置の相対的位置を計
測するための位置評定装置において、航行体の静止情報
に基づいて航行体の速度誤差を計測するための速度誤差
計測部と斯かる速度誤差計測部によって計測された速度
誤差及びその時間微分値より位置誤差を推定するための
位置誤差推定部とを有する。
【００２２】本発明によると、位置評定装置において、
上記位置誤差推定部によって推定された位置誤差に基づ
いて慣性航法装置によって供給された位置信号を修正す
る。上記速度誤差計測部は航行体の静止情報と慣性航法
装置によって供給された速度信号に基づいて上記航行体
の速度誤差を計測する。
上記位置誤差推定部によって推定された位置誤差に基づ
いて慣性航法装置によって供給された位置信号を修正す
る。上記速度誤差計測部は航行体の静止情報と慣性航法
装置によって供給された速度信号に基づいて上記航行体
の速度誤差を計測する。
【００２３】本発明によると、位置評定装置において、
上記位置誤差推定部はカルマンフィルタを用い上記速度
誤差を入力信号として上記位置誤差を推定する。
上記位置誤差推定部はカルマンフィルタを用い上記速度
誤差を入力信号として上記位置誤差を推定する。
【００２４】本発明によると、位置評定装置において、
上記位置誤差推定部は次の式に基づいて上記位置誤差を
推定することを特徴とする。 δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ（１−ｃｏ
ｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ ここにδλは緯度誤差、δλT は経度誤差、ωはシュー
ラー周期、ｇは重力加速度、Ｒは地球半径、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは誤差に関係する定数である。
上記位置誤差推定部は次の式に基づいて上記位置誤差を
推定することを特徴とする。 δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ（１−ｃｏ
ｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ ここにδλは緯度誤差、δλT は経度誤差、ωはシュー
ラー周期、ｇは重力加速度、Ｒは地球半径、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは誤差に関係する定数である。
【００２５】本発明によると、位置評定装置において、
上記速度誤差計測部及び上記位置誤差推定部を含む位置
評定装置の構成要素は慣性航法装置に組み込まれてい
る。
上記速度誤差計測部及び上記位置誤差推定部を含む位置
評定装置の構成要素は慣性航法装置に組み込まれてい
る。
【００２６】本発明によると、位置評定装置において、
航行体が静止したか否かを判定する静止判定器を設け、
該静止判定器は航行体が静止したと判定したときに判定
信号を生成し、該判定信号を上記速度誤差計測部に供給
する。上記静止判定器は走行距離計の出力信号を入力し
て車速を検出する車速検出部と車両と車輪の間の距離を
計測する車輪位置計測部とを有する。
航行体が静止したか否かを判定する静止判定器を設け、
該静止判定器は航行体が静止したと判定したときに判定
信号を生成し、該判定信号を上記速度誤差計測部に供給
する。上記静止判定器は走行距離計の出力信号を入力し
て車速を検出する車速検出部と車両と車輪の間の距離を
計測する車輪位置計測部とを有する。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１を参照して本発明による位置
評定装置の例を説明する。図示のように本例の位置評定
装置は図４を参照して説明した従来の慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）に付属して設けられてよい。本例によると位置評
定装置１００は航行体の速度がゼロであるか否かを判定
する静止判定部３１と南北速度誤差δＶN 、東西速度誤
差δＶ E 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δ
ＶE ）／ｄｔを計測する速度誤差計測部３３と緯度誤差
δλ及び経度誤差δλT を推定演算する位置誤差推定部
３５と斯かる位置誤差（δλ，δλT ）を使用して慣性
航法装置（ＩＮＳ）より出力された位置信号（λ，
λT ）を修正する位置修正部３７とを有する。
評定装置の例を説明する。図示のように本例の位置評定
装置は図４を参照して説明した従来の慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）に付属して設けられてよい。本例によると位置評
定装置１００は航行体の速度がゼロであるか否かを判定
する静止判定部３１と南北速度誤差δＶN 、東西速度誤
差δＶ E 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δ
ＶE ）／ｄｔを計測する速度誤差計測部３３と緯度誤差
δλ及び経度誤差δλT を推定演算する位置誤差推定部
３５と斯かる位置誤差（δλ，δλT ）を使用して慣性
航法装置（ＩＮＳ）より出力された位置信号（λ，
λT ）を修正する位置修正部３７とを有する。
【００２８】静止判定部３１は航行体に装着された検出
部３１Ａ、３１Ｂと斯かる検出部３１Ａ、３１Ｂの出力
信号より航行体の対地速度がゼロであるか否かを判定す
る判定部３１Ｃとを含む。静止判定部３１は航行体の対
地速度がゼロであると判定すると静止判定信号を速度誤
差計測部３３に供給する。斯かる静止判定部３１の詳細
は後に説明する。
部３１Ａ、３１Ｂと斯かる検出部３１Ａ、３１Ｂの出力
信号より航行体の対地速度がゼロであるか否かを判定す
る判定部３１Ｃとを含む。静止判定部３１は航行体の対
地速度がゼロであると判定すると静止判定信号を速度誤
差計測部３３に供給する。斯かる静止判定部３１の詳細
は後に説明する。
【００２９】速度誤差計測部３３は斯かる静止判定信号
を入力すると、慣性航法装置（ＩＮＳ）の速度演算部２
４より出力された航行体の水平方向及び垂直方向の速度
（Ｖ H ，ＶV ）より南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差
δＶE 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶ
E ）／ｄｔを計測する。
を入力すると、慣性航法装置（ＩＮＳ）の速度演算部２
４より出力された航行体の水平方向及び垂直方向の速度
（Ｖ H ，ＶV ）より南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差
δＶE 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶ
E ）／ｄｔを計測する。
【００３０】図５Ｂを参照して南北速度誤差の勾配ｄ
（δＶN ）／ｄｔ及び東西速度誤差の勾配ｄ（δＶE ）
／ｄｔを計測する方法を説明する。上述のように、慣性
航法装置（ＩＮＳ）によって得られる南北速度誤差δＶ
N 、東西速度誤差δＶE は時間と共に増加し発散する。
しかしながら、それらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ
（δＶE ）／ｄｔは時間に関して一定であると仮定す
る。
（δＶN ）／ｄｔ及び東西速度誤差の勾配ｄ（δＶE ）
／ｄｔを計測する方法を説明する。上述のように、慣性
航法装置（ＩＮＳ）によって得られる南北速度誤差δＶ
N 、東西速度誤差δＶE は時間と共に増加し発散する。
しかしながら、それらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ
（δＶE ）／ｄｔは時間に関して一定であると仮定す
る。
【００３１】図５Ｂに示すように、航行体の対地速度が
ゼロとなったとき、即ち、測定地点Ｂにおいて、慣性航
法装置（ＩＮＳ）によって得られる計測速度ＶINS の勾
配より速度誤差δＶINS の勾配ｄ（δＶINS ）／ｄｔが
求められる。例えば、ある時点ｔ1 及びそれからΔｔ時
間後の時点ｔ2 における計測速度をそれぞれＶ
INS （１）、ＶINS （２）とする。速度誤差の勾配ｄ
（δＶINS ）／ｄｔは次のように表される。
ゼロとなったとき、即ち、測定地点Ｂにおいて、慣性航
法装置（ＩＮＳ）によって得られる計測速度ＶINS の勾
配より速度誤差δＶINS の勾配ｄ（δＶINS ）／ｄｔが
求められる。例えば、ある時点ｔ1 及びそれからΔｔ時
間後の時点ｔ2 における計測速度をそれぞれＶ
INS （１）、ＶINS （２）とする。速度誤差の勾配ｄ
（δＶINS ）／ｄｔは次のように表される。
【００３２】
【数２】ｄ（δＶINS ）／ｄｔ＝〔ＶINS （２）−Ｖ
INS （１）〕／Δｔ
INS （１）〕／Δｔ
【００３３】位置誤差推定部３５は南北速度誤差δ
ＶN 、東西速度誤差δＶE 及びそれらの勾配ｄ（δ
ＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔより緯度誤差δλ及
び経度誤差δλT を推定演算する。位置修正部３７は、
位置誤差推定部３５によって推定演算された位置誤差
（δλ，δλT ）を使用して慣性航法装置（ＩＮＳ）よ
り出力された位置信号（λ，λT ）を修正する。従っ
て、次の演算を行う。
ＶN 、東西速度誤差δＶE 及びそれらの勾配ｄ（δ
ＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔより緯度誤差δλ及
び経度誤差δλT を推定演算する。位置修正部３７は、
位置誤差推定部３５によって推定演算された位置誤差
（δλ，δλT ）を使用して慣性航法装置（ＩＮＳ）よ
り出力された位置信号（λ，λT ）を修正する。従っ
て、次の演算を行う。
【００３４】
【数３】Λ＝λ−δλ ΛT ＝λT −δλT
【００３５】ここにΛ、ΛT は推定された経度及び緯度
である。位置誤差推定部３５における推定演算の例は後
に詳細に説明する。
である。位置誤差推定部３５における推定演算の例は後
に詳細に説明する。
【００３６】図２を参照して静止判定部３１の例を説明
する。静止判定部３１は実際の航行体に装着された検出
部３１Ａ、３１Ｂと斯かる検出部の出力信号より航行体
が静止しているか否かを判定する判定部３１Ｃとを有す
る。
する。静止判定部３１は実際の航行体に装着された検出
部３１Ａ、３１Ｂと斯かる検出部の出力信号より航行体
が静止しているか否かを判定する判定部３１Ｃとを有す
る。
【００３７】ここでは航行体が車両であると仮定する。
検出部３１Ａ、３１Ｂは走行速度検出部３１Ａと車輪位
置検出部３１Ｂとを有するように構成してよい。走行速
度検出部３１Ａは走行距離計の出力信号より車両の速度
を検出する。走行距離計は車輪の回転によって車両の速
度を検出する。車輪位置検出部３１Ｂは車体と車輪の間
の距離を測定する。車輪位置検出部３１Ｂは、例えばレ
ーザ光や赤外線等を使用した光学式の距離計であってよ
い。
検出部３１Ａ、３１Ｂは走行速度検出部３１Ａと車輪位
置検出部３１Ｂとを有するように構成してよい。走行速
度検出部３１Ａは走行距離計の出力信号より車両の速度
を検出する。走行距離計は車輪の回転によって車両の速
度を検出する。車輪位置検出部３１Ｂは車体と車輪の間
の距離を測定する。車輪位置検出部３１Ｂは、例えばレ
ーザ光や赤外線等を使用した光学式の距離計であってよ
い。
【００３８】車両が地上を走行している場合には、走行
速度検出部３１Ａの出力信号がゼロとなったとき、車両
の対地速度はゼロであると判定してよい。しかしなが
ら、空輸中では走行速度検出部３１Ａの出力信号がゼロ
であっても、車両の対地速度はゼロでない。なぜなら、
空輸中、走行距離計の出力信号はゼロとなるが、航行体
は空輸速度に相当する対地速度を有するからである。従
って、車両が地上に配置されているか又は空輸中である
かを判定する必要がある。
速度検出部３１Ａの出力信号がゼロとなったとき、車両
の対地速度はゼロであると判定してよい。しかしなが
ら、空輸中では走行速度検出部３１Ａの出力信号がゼロ
であっても、車両の対地速度はゼロでない。なぜなら、
空輸中、走行距離計の出力信号はゼロとなるが、航行体
は空輸速度に相当する対地速度を有するからである。従
って、車両が地上に配置されているか又は空輸中である
かを判定する必要がある。
【００３９】図３を参照して説明する。空輸中は車両が
吊り上げられていると仮定する。斯かる場合、サスペン
ジョンに加わる荷重が変化し、車体と車輪の間の距離が
変化する。従って、車体と車輪の間の距離を測定するこ
とによって、空輸中であるか否かが判定される。本例で
は車輪位置検出部３１Ｂによって、空輸中であるか否か
が判定される。
吊り上げられていると仮定する。斯かる場合、サスペン
ジョンに加わる荷重が変化し、車体と車輪の間の距離が
変化する。従って、車体と車輪の間の距離を測定するこ
とによって、空輸中であるか否かが判定される。本例で
は車輪位置検出部３１Ｂによって、空輸中であるか否か
が判定される。
【００４０】本例によると、走行速度検出部３１Ａの出
力信号がゼロであり且つ車輪位置検出部３１Ｂによって
空輸中でないと判定されたときに、判定部３１Ｃは静止
判定信号を出力する。判定部３１Ｃは車両の対地速度が
ゼロのときだけ、静止判定信号を出力する。
力信号がゼロであり且つ車輪位置検出部３１Ｂによって
空輸中でないと判定されたときに、判定部３１Ｃは静止
判定信号を出力する。判定部３１Ｃは車両の対地速度が
ゼロのときだけ、静止判定信号を出力する。
【００４１】尚、静止判定部３１は必須の要素ではな
い。静止判定部３１を設けないで、操作者が航行体の静
止を五感によって判断し、手動によって判定信号を速度
誤差計測部３３に供給するように構成してもよい。
い。静止判定部３１を設けないで、操作者が航行体の静
止を五感によって判断し、手動によって判定信号を速度
誤差計測部３３に供給するように構成してもよい。
【００４２】次に本発明による位置誤差推定部３５の第
１の例を説明する。慣性航法装置（ＩＮＳ）の出力信
号、即ち、緯度及び経度（λ，λT ）に誤差を生じさせ
るものとして次の要因が挙げられる。
１の例を説明する。慣性航法装置（ＩＮＳ）の出力信
号、即ち、緯度及び経度（λ，λT ）に誤差を生じさせ
るものとして次の要因が挙げられる。
【００４３】（１）ジャイロ出力の誤差、（２）加速度
計の出力の誤差、及び（３）初期姿勢値の誤差。
計の出力の誤差、及び（３）初期姿勢値の誤差。
【００４４】慣性航法装置（ＩＮＳ）の出力信号の誤差
の種類には、（１）時間に比例する誤差と（２）周期的
（シューラー周期８４．４分）な誤差がある。これ以外
に２４時間周期の誤差があるが、本発明の適用条件は測
定時間が３０分程度であると想定しているため、斯かる
誤差は（１）の「時間に比例する誤差」に含まれるもの
と考えることができる。
の種類には、（１）時間に比例する誤差と（２）周期的
（シューラー周期８４．４分）な誤差がある。これ以外
に２４時間周期の誤差があるが、本発明の適用条件は測
定時間が３０分程度であると想定しているため、斯かる
誤差は（１）の「時間に比例する誤差」に含まれるもの
と考えることができる。
【００４５】慣性航法装置（ＩＮＳ）の出力信号の誤
差、即ち、緯度誤差δλと経度誤差δλT は、一般に次
のように表される。
差、即ち、緯度誤差δλと経度誤差δλT は、一般に次
のように表される。
【００４６】
【数４】δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ
（１−ｃｏｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ
（１−ｃｏｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ
【００４７】ここにωはシューラー周期、ｇは重力加速
度、Ｒは地球半径である。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは誤差
に関係する定数である。一方、斯かる緯度誤差δλと経
度誤差δλT は次のように表される。
度、Ｒは地球半径である。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは誤差
に関係する定数である。一方、斯かる緯度誤差δλと経
度誤差δλT は次のように表される。
【００４８】
【数５】δＶN ＝Ｒ・ｄ（δλ）／ｄｔ δＶE ＝Ｒｃｏｓλ・ｄ（δλT ）／ｄｔ
【００４９】ここにδＶN は南北速度誤差、δＶE は東
西速度誤差である。また、ｄ（δλ）／ｄｔは緯度誤差
δλの時間微分値、ｄ（δλT ）／ｄｔは経度誤差δλ
T の時間微分値である。数４の式を時間微分して数５の
式に代入すると次の関係が得られる。
西速度誤差である。また、ｄ（δλ）／ｄｔは緯度誤差
δλの時間微分値、ｄ（δλT ）／ｄｔは経度誤差δλ
T の時間微分値である。数４の式を時間微分して数５の
式に代入すると次の関係が得られる。
【００５０】
【数６】δＶN ＝Ｒ〔Ａ（１−ｃｏｓωｔ）＋Ｂωｓｉ
ｎωｔ〕 δＶE ＝Ｒｃｏｓλ〔Ｃ（１−ｃｏｓωｔ）＋Ｄωｓｉ
ｎωｔ〕
ｎωｔ〕 δＶE ＝Ｒｃｏｓλ〔Ｃ（１−ｃｏｓωｔ）＋Ｄωｓｉ
ｎωｔ〕
【００５１】この式を更に時間で微分すると次の式が得
られる。
られる。
【００５２】
【数７】ｄ（δＶN ）／ｄｔ＝Ｒ〔Ａωｓｉｎωｔ＋Ｂ
ω2 ｃｏｓωｔ〕 ｄ（δＶE ）／ｄｔ＝Ｒｃｏｓλ〔Ｃωｓｉｎωｔ＋Ｄ
ω2 ｃｏｓωｔ〕
ω2 ｃｏｓωｔ〕 ｄ（δＶE ）／ｄｔ＝Ｒｃｏｓλ〔Ｃωｓｉｎωｔ＋Ｄ
ω2 ｃｏｓωｔ〕
【００５３】ある時刻ｔにおける南北速度誤差δＶN 、
東西速度誤差δＶE 及びそれらの時間微分値ｄ（δ
ＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔが与えられれば、そ
れを数６の式及び数７の式に代入することによって、４
つの係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに関する連立式が得られる。斯
かる連立式を解くことによって、４つの係数Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄが求められる。
東西速度誤差δＶE 及びそれらの時間微分値ｄ（δ
ＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔが与えられれば、そ
れを数６の式及び数７の式に代入することによって、４
つの係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに関する連立式が得られる。斯
かる連立式を解くことによって、４つの係数Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄが求められる。
【００５４】
【数８】Ａ＝（ｐ1 ωｃｏｓωｔ−ｑ1 ｓｉｎωｔ）／
〔ω（ｃｏｓωｔ−１）〕 Ｂ＝〔ｐ1 ωｓｉｎωｔ−ｑ1 （１−ｃｏｓωｔ）〕／
〔ω2 （１−ｃｏｓωｔ）〕 Ｃ＝（ｐ2 ωｃｏｓωｔ−ｑ2 ｓｉｎωｔ）／〔ω（ｃ
ｏｓωｔ−１）〕 Ｄ＝〔ｐ2 ωｓｉｎωｔ−ｑ2 （１−ｃｏｓωｔ）〕／
〔ω2 （１−ｃｏｓωｔ）〕 ｐ1 ＝δＶN ／Ｒ ｐ2 ＝δＶE ／（Ｒｃｏｓλ） ｑ1 ＝ｄ（δＶN ）／ｄｔ・（１／Ｒ） ｑ2 ＝ｄ（δＶE ）／ｄｔ・（１／Ｒｃｏｓλ）
〔ω（ｃｏｓωｔ−１）〕 Ｂ＝〔ｐ1 ωｓｉｎωｔ−ｑ1 （１−ｃｏｓωｔ）〕／
〔ω2 （１−ｃｏｓωｔ）〕 Ｃ＝（ｐ2 ωｃｏｓωｔ−ｑ2 ｓｉｎωｔ）／〔ω（ｃ
ｏｓωｔ−１）〕 Ｄ＝〔ｐ2 ωｓｉｎωｔ−ｑ2 （１−ｃｏｓωｔ）〕／
〔ω2 （１−ｃｏｓωｔ）〕 ｐ1 ＝δＶN ／Ｒ ｐ2 ＝δＶE ／（Ｒｃｏｓλ） ｑ1 ＝ｄ（δＶN ）／ｄｔ・（１／Ｒ） ｑ2 ＝ｄ（δＶE ）／ｄｔ・（１／Ｒｃｏｓλ）
【００５５】本例の位置誤差推定部３５は、航行体の速
度がゼロのとき、数６の式及び数７の式の左辺の値、即
ち、南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差δＶE 及びそれ
らの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔを速
度誤差計測部３３より入力する。更に、位置誤差推定部
３５は、数８の式より４つの係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを演算
し、数３の式より位置誤差、即ち、緯度誤差δλと経度
誤差δλT を演算する。
度がゼロのとき、数６の式及び数７の式の左辺の値、即
ち、南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差δＶE 及びそれ
らの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δＶE ）／ｄｔを速
度誤差計測部３３より入力する。更に、位置誤差推定部
３５は、数８の式より４つの係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを演算
し、数３の式より位置誤差、即ち、緯度誤差δλと経度
誤差δλT を演算する。
【００５６】次に本発明による位置誤差推定部３５の第
２の例を説明する。本例によると位置誤差推定部３５は
カルマンフィルタ理論を使用して位置誤差（δλ，δλ
T ）を推定する。カルマンフィルタ理論を使用する場
合、一般に次のような仮定を設定する。 （１）推定値〔ｘ〕が時間の変数として１階微分方程式
によって表される。 （２）観測値〔ｙ〕が推定値〔ｘ〕の一次式によって表
される。これを式によって表すと次のようになる。
２の例を説明する。本例によると位置誤差推定部３５は
カルマンフィルタ理論を使用して位置誤差（δλ，δλ
T ）を推定する。カルマンフィルタ理論を使用する場
合、一般に次のような仮定を設定する。 （１）推定値〔ｘ〕が時間の変数として１階微分方程式
によって表される。 （２）観測値〔ｙ〕が推定値〔ｘ〕の一次式によって表
される。これを式によって表すと次のようになる。
【００５７】
【数９】ｄ〔ｘ〕／ｄｔ＝〔Ｆ〕〔ｘ〕＋〔ｕ〕 〔ｙ〕＝〔Ｈ〕〔ｘ〕＋〔ｖ〕
【００５８】ここに各項は次のような意味である。 〔ｘ〕：推定値を表す状態変数（ｎ×１のマトリック
ス） 〔ｙ〕：観測値を表す状態変数（ｍ×１のマトリック
ス） 〔Ｆ〕：系の応答を表す係数行列（ｎ×ｍのマトリック
ス） 〔Ｈ〕：系の出力を表す係数行列（ｍ×ｎのマトリック
ス） 〔ｕ〕：ランダム雑音（ｎ×１のマトリックス） 〔ｖ〕：観測雑音（ｍ×１のマトリックス）
ス） 〔ｙ〕：観測値を表す状態変数（ｍ×１のマトリック
ス） 〔Ｆ〕：系の応答を表す係数行列（ｎ×ｍのマトリック
ス） 〔Ｈ〕：系の出力を表す係数行列（ｍ×ｎのマトリック
ス） 〔ｕ〕：ランダム雑音（ｎ×１のマトリックス） 〔ｖ〕：観測雑音（ｍ×１のマトリックス）
【００５９】本例では推定値〔ｘ〕は位置誤差推定部３
５の出力信号、即ち、位置誤差（δλ，δλT ）であ
り、観測値〔ｙ〕は位置誤差推定部３５の入力信号、即
ち、南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差δＶE である。
尚、カルマンフィルタ理論の詳細についてはここで説明
しない。
５の出力信号、即ち、位置誤差（δλ，δλT ）であ
り、観測値〔ｙ〕は位置誤差推定部３５の入力信号、即
ち、南北速度誤差δＶN 、東西速度誤差δＶE である。
尚、カルマンフィルタ理論の詳細についてはここで説明
しない。
【００６０】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。
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。
【００６１】本発明による位置評定装置１００の構成要
素のうち、速度誤差計測部３３、位置誤差推定部３５及
び位置修正部３７は従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）に組
み込むことができる。
素のうち、速度誤差計測部３３、位置誤差推定部３５及
び位置修正部３７は従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）に組
み込むことができる。
【００６２】
【発明の効果】本発明によると、航行体をヘリコプタ等
によって約３０分の空輸にて移送した場合に、簡単な方
法で且つ短時間で移送先の位置を推定することができる
利点がある。
によって約３０分の空輸にて移送した場合に、簡単な方
法で且つ短時間で移送先の位置を推定することができる
利点がある。
【００６３】本発明によると、航行体をヘリコプタ等に
よって約３０分の空輸にて移送した場合に、衛星からの
電波を受信することができない環境であっても、移送先
の位置を推定することができる利点がある。
よって約３０分の空輸にて移送した場合に、衛星からの
電波を受信することができない環境であっても、移送先
の位置を推定することができる利点がある。
【００６４】本発明の位置評定装置は、航行体に装着す
る静止判定部を除いた部分を従来の慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）に組み込むことができるから、簡単な構造とするこ
とができる利点がある。
る静止判定部を除いた部分を従来の慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）に組み込むことができるから、簡単な構造とするこ
とができる利点がある。
【図１】本発明による位置評定装置の構成例を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の位置評定装置の静止判定部の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図３】空輸中の航行体の車輪の状態を示す図である。
【図４】従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）の構成例を示す
図である。
図である。
【図５】従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）の出力信号の誤
差を説明するための説明図である。
差を説明するための説明図である。
１１、１２、１３ ジャイロ １６、１７、１８ 加速度計 ２１ 方向余弦演算部 ２２、２３ 座標変換演算部 ２４ 速度演算部 ２５ 位置演算部 ２６ 自転修正演算部 ２７ 方位・姿勢角演算部 ３１ 静止判定部 ３３ 速度誤差演算部 ３５ 位置誤差演算部 ３７ 位置修正部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年９月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 位置標定装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基準位置に対する測
定位置の相対的位置を標定するための位置標定装置に関
し、より詳細には慣性航法装置（ＩＮＳ）を搭載した航
行体の位置を正確に計測するための位置標定装置に関す
る。
定位置の相対的位置を標定するための位置標定装置に関
し、より詳細には慣性航法装置（ＩＮＳ）を搭載した航
行体の位置を正確に計測するための位置標定装置に関す
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】方向余弦演算部２１は３つのジャイロ１
１、１２、１３より出力された角速度（ωX ，ωY ，ω
Z ）を入力して局地地球座標（測定点における水平面上
にて東西方向及び南北方向にとった座標）に対する航行
体の固定座標の方向余弦を演算する。第１の座標変換演
算部２２は３つの加速度計１６、１７、１８より出力さ
れた加速度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）より航行体の水平方向及び垂
直方向の加速度（ＡN ，ＡE ，ＡV ）を演算する。
１、１２、１３より出力された角速度（ωX ，ωY ，ω
Z ）を入力して局地地球座標（測定点における水平面上
にて東西方向及び南北方向にとった座標）に対する航行
体の固定座標の方向余弦を演算する。第１の座標変換演
算部２２は３つの加速度計１６、１７、１８より出力さ
れた加速度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）より航行体の水平方向及び垂
直方向の加速度（ＡN ，ＡE ，ＡV ）を演算する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】慣性航法装置（ＩＮＳ）は通常、先ずアラ
インメントモードにて初期化される。アラインメントモ
ードでは、初期値として正確な位置情報を入力して、姿
勢角、ジャイロ及び加速度計の出力の誤差を修正する。
アラインメントモードの終了後、航法演算モードが実行
され、速度、位置及び姿勢が出力される。図４は航法演
算モードのブロック図である。
インメントモードにて初期化される。アラインメントモ
ードでは、初期値として正確な位置情報を入力して、姿
勢角、ジャイロ及び加速度計の出力の誤差を修正する。
アラインメントモードの終了後、航法演算モードが実行
され、速度、位置及び姿勢が出力される。図４は航法演
算モードのブロック図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】本発明の目的は斯かる点に鑑み、慣性航法
装置（ＩＮＳ）によって得られた計測値の誤差を修正し
て正確な位置座標を得ることができるための位置標定装
置を提供することを目的とする。
装置（ＩＮＳ）によって得られた計測値の誤差を修正し
て正確な位置座標を得ることができるための位置標定装
置を提供することを目的とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】本発明の目的は斯かる点に鑑み、航行体が
ヘリコプタ等によって空輸され出発地点Ａから測定地点
Ｂまで移送された場合に、斯かる航行体に搭載された慣
性航法装置（ＩＮＳ）によって得られる位置情報の誤差
を修正して正確な位置情報を得ることができるための位
置標定装置を提供することを目的とする。
ヘリコプタ等によって空輸され出発地点Ａから測定地点
Ｂまで移送された場合に、斯かる航行体に搭載された慣
性航法装置（ＩＮＳ）によって得られる位置情報の誤差
を修正して正確な位置情報を得ることができるための位
置標定装置を提供することを目的とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、航行体
に搭載され基準位置に対する測定位置の相対的位置を計
測するための位置標定装置において、航行体の静止情報
に基づいて航行体の速度誤差を計測するための速度誤差
計測部と斯かる速度誤差計測部によって計測された速度
誤差及びその時間微分値より位置誤差を推定するための
位置誤差推定部とを有する。
に搭載され基準位置に対する測定位置の相対的位置を計
測するための位置標定装置において、航行体の静止情報
に基づいて航行体の速度誤差を計測するための速度誤差
計測部と斯かる速度誤差計測部によって計測された速度
誤差及びその時間微分値より位置誤差を推定するための
位置誤差推定部とを有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】本発明によると、位置標定装置において、
上記位置誤差推定部によって推定された位置誤差に基づ
いて慣性航法装置によって供給された位置信号を修正す
る。上記速度誤差計測部は航行体の静止情報と慣性航法
装置によって供給された速度信号に基づいて上記航行体
の速度誤差を計測する。
上記位置誤差推定部によって推定された位置誤差に基づ
いて慣性航法装置によって供給された位置信号を修正す
る。上記速度誤差計測部は航行体の静止情報と慣性航法
装置によって供給された速度信号に基づいて上記航行体
の速度誤差を計測する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】本発明によると、位置標定装置において、
上記位置誤差推定部はカルマンフィルタを用い上記速度
誤差を入力信号として上記位置誤差を推定する。
上記位置誤差推定部はカルマンフィルタを用い上記速度
誤差を入力信号として上記位置誤差を推定する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】本発明によると、位置標定装置において、
上記位置誤差推定部は次の式に基づいて上記位置誤差を
推定することを特徴とする。 δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ（１−ｃｏ
ｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ ここにδλは緯度誤差、δλT は経度誤差、ωはシュー
ラー周期、ｇは重力加速度、Ｒは地球半径、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは誤差に関係する定数である。
上記位置誤差推定部は次の式に基づいて上記位置誤差を
推定することを特徴とする。 δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ（１−ｃｏ
ｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ ここにδλは緯度誤差、δλT は経度誤差、ωはシュー
ラー周期、ｇは重力加速度、Ｒは地球半径、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは誤差に関係する定数である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】本発明によると、位置標定装置において、
上記速度誤差計測部及び上記位置誤差推定部を含む位置
標定装置の構成要素は慣性航法装置に組み込まれてい
る。
上記速度誤差計測部及び上記位置誤差推定部を含む位置
標定装置の構成要素は慣性航法装置に組み込まれてい
る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】本発明によると、位置標定装置において、
航行体が静止したか否かを判定する静止判定器を設け、
該静止判定器は航行体が静止したと判定したときに判定
信号を生成し、該判定信号を上記速度誤差計測部に供給
する。上記静止判定器は走行距離計の出力信号を入力し
て車速を検出する車速検出部と車両と車輪の間の距離を
計測する車輪位置計測部とを有する。
航行体が静止したか否かを判定する静止判定器を設け、
該静止判定器は航行体が静止したと判定したときに判定
信号を生成し、該判定信号を上記速度誤差計測部に供給
する。上記静止判定器は走行距離計の出力信号を入力し
て車速を検出する車速検出部と車両と車輪の間の距離を
計測する車輪位置計測部とを有する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】
【発明の実施の形態】図１を参照して本発明による位置
標定装置の例を説明する。図示のように本例の位置標定
装置は図４を参照して説明した従来の慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）に付属して設けられてよい。本例によると位置標
定装置１００は航行体の速度がゼロであるか否かを判定
する静止判定部３１と南北速度誤差δＶN 、東西速度誤
差δＶ E 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δ
ＶE ）／ｄｔを計測する速度誤差計測部３３と緯度誤差
δλ及び経度誤差δλT を推定演算する位置誤差推定部
３５と斯かる位置誤差（δλ，δλT ）を使用して慣性
航法装置（ＩＮＳ）より出力された位置信号（λ，
λT ）を修正する位置修正部３７とを有する。
標定装置の例を説明する。図示のように本例の位置標定
装置は図４を参照して説明した従来の慣性航法装置（Ｉ
ＮＳ）に付属して設けられてよい。本例によると位置標
定装置１００は航行体の速度がゼロであるか否かを判定
する静止判定部３１と南北速度誤差δＶN 、東西速度誤
差δＶ E 及びそれらの勾配ｄ（δＶN ）／ｄｔ、ｄ（δ
ＶE ）／ｄｔを計測する速度誤差計測部３３と緯度誤差
δλ及び経度誤差δλT を推定演算する位置誤差推定部
３５と斯かる位置誤差（δλ，δλT ）を使用して慣性
航法装置（ＩＮＳ）より出力された位置信号（λ，
λT ）を修正する位置修正部３７とを有する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６１】本発明による位置標定装置１００の構成要
素のうち、速度誤差計測部３３、位置誤差推定部３５及
び位置修正部３７は従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）に組
み込むことができる。
素のうち、速度誤差計測部３３、位置誤差推定部３５及
び位置修正部３７は従来の慣性航法装置（ＩＮＳ）に組
み込むことができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】本発明の位置標定装置は、航行体に装着す
る静止判定部を除いた部分を従来の慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）に組み込むことができるから、簡単な構造とするこ
とができる利点がある。
る静止判定部を除いた部分を従来の慣性航法装置（ＩＮ
Ｓ）に組み込むことができるから、簡単な構造とするこ
とができる利点がある。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】本発明による位置標定装置の構成例を示す図で
ある。
ある。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】本発明の位置標定装置の静止判定部の構成例を
示す図である。
示す図である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (8)
- 【請求項１】航行体に搭載され基準位置に対する測定位
置の相対的位置を計測するための位置評定装置におい
て、 航行体の静止情報に基づいて航行体の速度誤差を計測す
るための速度誤差計測部と斯かる速度誤差計測部によっ
て計測された速度誤差及びその時間微分値より位置誤差
を推定するための位置誤差推定部とを有する位置評定装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の位置評定装置において、 上記位置誤差推定部によって推定された位置誤差に基づ
いて慣性航法装置によって供給された位置信号を修正す
ることを特徴とする位置評定装置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の位置評定装置におい
て、 上記速度誤差計測部は航行体の静止情報と慣性航法装置
によって供給された速度信号に基づいて上記航行体の速
度誤差を計測することを特徴とする位置評定装置。 - 【請求項４】請求項１、２又は３記載の位置評定装置に
おいて、 上記位置誤差推定部はカルマンフィルタを用い上記速度
誤差を入力信号として上記位置誤差を推定することを特
徴とする位置評定装置。 - 【請求項５】請求項１、２又は３記載の位置評定装置に
おいて、 上記位置誤差推定部は次の式に基づいて上記位置誤差を
推定することを特徴とする位置評定装置。 δλ＝Ａ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｂ（１−ｃｏ
ｓωｔ） δλT ＝Ｃ〔ｔ−（１／ω）ｓｉｎωｔ〕＋Ｄ（１−ｃ
ｏｓωｔ） ω2 ＝ｇ／Ｒ ここにδλは緯度誤差、δλT は経度誤差、ωはシュー
ラー周期、ｇは重力加速度、Ｒは地球半径、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは誤差に関係する定数である。 - 【請求項６】請求項１、２、３、４又は５記載の位置評
定装置において、 上記速度誤差計測部及び上記位置誤差推定部を含む位置
評定装置の構成要素は慣性航法装置に組み込まれている
ことを特徴とする位置評定装置。 - 【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６記載の位
置評定装置において、 航行体が静止したか否かを判定する静止判定器を設け、
該静止判定器は航行体が静止したと判定したときに判定
信号を生成し、該判定信号を上記速度誤差計測部に供給
することを特徴とする位置評定装置。 - 【請求項８】請求項７記載の位置評定装置において、 上記静止判定器は走行距離計の出力信号を入力して車速
を検出する車速検出部と車両と車輪の間の距離を計測す
る車輪位置計測部とを有することを特徴とする位置評定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17631495A JPH0926328A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 位置標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17631495A JPH0926328A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 位置標定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0926328A true JPH0926328A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16011423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17631495A Pending JPH0926328A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 位置標定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0926328A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-07-12 JP JP17631495A patent/JPH0926328A/ja active Pending
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