JPS59102111A - 吊下式慣性システム - Google Patents
吊下式慣性システムInfo
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- JPS59102111A JPS59102111A JP58213892A JP21389283A JPS59102111A JP S59102111 A JPS59102111 A JP S59102111A JP 58213892 A JP58213892 A JP 58213892A JP 21389283 A JP21389283 A JP 21389283A JP S59102111 A JPS59102111 A JP S59102111A
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- Japan
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- axis
- axes
- vehicle
- gyroscope
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
- G01C21/166—Mechanical, construction or arrangement details of inertial navigation systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
- G01C25/005—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Navigation (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は慣性システム、特に吊下式慣性システムに関す
るものである０ 背景技術 慣性システムはジャイロスコープ手段・加速度計手段お
よび計算手段のセンサパッケージを有し、計算手段は、
特定の条件に従って加速度計手段およびジャイロスコー
プ手段の出力から機首方位、および（または）姿勢、お
よび（または）航行データを算出する。吊下式システム
では、そのシステムを使用する乗物のフレームにセンサ
パッケージを固定しであるので、パッケージに軸が乗物
に対して固定され、センサノくツケージは乗物の動的な
線形の動きおよび角度方向の動きにすべて遭遇すること
になる。ジャイロスコープ手段は、パッケージの軸を中
心とする乗物の角速度成分に関する信号を出力し、加速
度計手段は軸方向における乗物の線形加速度成分に関す
る信号を出力する０通常の場合、移動中、乗物の機首方
位、例えば乗物の中心軸の北に対する方向を計算する計
算手段が必要な場合は、まず、乗物が静止状態にあると
きに乗物の初期機首方位を設定する必要がある。これは
一般に、［ジャイロコンパス」処理によって行なわれ、
これは、ジャイロスコープ手段の個々のジャイロの軸に
ついてのそれらの歳差速度の測定を含み、歳差速度ωは
次の式によって真北と関係づけられる。
るものである０ 背景技術 慣性システムはジャイロスコープ手段・加速度計手段お
よび計算手段のセンサパッケージを有し、計算手段は、
特定の条件に従って加速度計手段およびジャイロスコー
プ手段の出力から機首方位、および（または）姿勢、お
よび（または）航行データを算出する。吊下式システム
では、そのシステムを使用する乗物のフレームにセンサ
パッケージを固定しであるので、パッケージに軸が乗物
に対して固定され、センサノくツケージは乗物の動的な
線形の動きおよび角度方向の動きにすべて遭遇すること
になる。ジャイロスコープ手段は、パッケージの軸を中
心とする乗物の角速度成分に関する信号を出力し、加速
度計手段は軸方向における乗物の線形加速度成分に関す
る信号を出力する０通常の場合、移動中、乗物の機首方
位、例えば乗物の中心軸の北に対する方向を計算する計
算手段が必要な場合は、まず、乗物が静止状態にあると
きに乗物の初期機首方位を設定する必要がある。これは
一般に、［ジャイロコンパス」処理によって行なわれ、
これは、ジャイロスコープ手段の個々のジャイロの軸に
ついてのそれらの歳差速度の測定を含み、歳差速度ωは
次の式によって真北と関係づけられる。
ω＝Ω。λ廁ダ
ただし、Ωは南北軸を中心とする地球の回転速度であり
、 λは乗物の緯度であって、各ジャイロの軸と真北の間の
角度である。
、 λは乗物の緯度であって、各ジャイロの軸と真北の間の
角度である。
しだがって一般に、オペレータは、コンピュータに乗物
の正確な緯度の値（円弧の分のオーダまで）を入力する
必要がある。また、ジャイロコンパス処理は、通常最悪
の条件で、すなわちジャイロスコープ手段に電源を投入
した直後にジャイロスコープ手段から非常に高い精度で
測定値を読み取らなければならず、これは長たらしい操
作を必要とすることは避けられない。
の正確な緯度の値（円弧の分のオーダまで）を入力する
必要がある。また、ジャイロコンパス処理は、通常最悪
の条件で、すなわちジャイロスコープ手段に電源を投入
した直後にジャイロスコープ手段から非常に高い精度で
測定値を読み取らなければならず、これは長たらしい操
作を必要とすることは避けられない。
目 的
本発明の目的は、これらの問題を解決しだ吊下式慣性シ
ステムを提供するととである０発明の開示 本発明によれば、乗物の吊下式システムは計算手段およ
びセンサパッケージを含み、前記乗物に固定される第１
の部分と、第１の部分に画成される第１の軸を中心とし
て回転可能な第２の部分とを含み、第２の部分は、第２
および第３の互いに直交する軸を画成し、第２の部分に
は、２つの軸のうちの一方が第１の軸と一致するかまた
は平行な２つの軸を中心とする回転に応動するジャイロ
スコープ手段と、２つの軸の少なくとも一方がジャイロ
スコープ手段の前記２つの軸のいずれかと一致せず、ま
だは平行にない２つの軸の方向の加速度に応動する加速
度計手段とが固定され、計算手段は、第１の部分の機首
方位、しだがって乗物の機首方位を、第１の部分を静止
状態とし、続けて第２の部分を前記第１の軸を中心とす
る少なくとも３つの異なった角度位置にすることによっ
て取り込んだジャイロスコープ手段および加速度計手段
の出力から算出するように構成されている。
ステムを提供するととである０発明の開示 本発明によれば、乗物の吊下式システムは計算手段およ
びセンサパッケージを含み、前記乗物に固定される第１
の部分と、第１の部分に画成される第１の軸を中心とし
て回転可能な第２の部分とを含み、第２の部分は、第２
および第３の互いに直交する軸を画成し、第２の部分に
は、２つの軸のうちの一方が第１の軸と一致するかまた
は平行な２つの軸を中心とする回転に応動するジャイロ
スコープ手段と、２つの軸の少なくとも一方がジャイロ
スコープ手段の前記２つの軸のいずれかと一致せず、ま
だは平行にない２つの軸の方向の加速度に応動する加速
度計手段とが固定され、計算手段は、第１の部分の機首
方位、しだがって乗物の機首方位を、第１の部分を静止
状態とし、続けて第２の部分を前記第１の軸を中心とす
る少なくとも３つの異なった角度位置にすることによっ
て取り込んだジャイロスコープ手段および加速度計手段
の出力から算出するように構成されている。
また通常、計算手段は次に、第１の部分の機首方位、し
たがって乗物の機首方位を、機首方位の初期算出値と、
第２の部分を第１の部分に対して単一の所足の角度位置
にすることによって取り込んだ前記ジャイロおよび加速
度計の出力とから算出するように構成されている。
たがって乗物の機首方位を、機首方位の初期算出値と、
第２の部分を第１の部分に対して単一の所足の角度位置
にすることによって取り込んだ前記ジャイロおよび加速
度計の出力とから算出するように構成されている。
本発明による１つの特定のシステムでは、前記ジャイロ
スコープ手段は第１および第３の軸を中心とする回転に
そ４れぞれ応動じ、前記加速度計手段は第２および第５
の軸の方向の加速度にそれぞれ応動し、前記計算手段は
第１の部分に対する第２の部分の４つの角度位置のそれ
ぞれについて値Ａａを算出するように構成され、前記第
２の軸はそれぞれ角度αの値が０’、 １８００゜９０
°および２７０°にある。ただしαは第１の軸と直交す
るデータ方向について測定され、Ａａは次の式で与えら
れる。
スコープ手段は第１および第３の軸を中心とする回転に
そ４れぞれ応動じ、前記加速度計手段は第２および第５
の軸の方向の加速度にそれぞれ応動し、前記計算手段は
第１の部分に対する第２の部分の４つの角度位置のそれ
ぞれについて値Ａａを算出するように構成され、前記第
２の軸はそれぞれ角度αの値が０’、 １８００゜９０
°および２７０°にある。ただしαは第１の軸と直交す
るデータ方向について測定され、Ａａは次の式で与えら
れる。
Ａａ＝δ。−（ｑａ＋Δｑ）・朝φ。＋ｒａ歯φ。
ただしθ。は各位置における第２の部分のピッチ速度で
あり、ｑａは各位置における第３の軸を中心とする角速
度であシ、Δｑは第６の軸を中心とする回転に応動する
ジャイロの重力に依存しないドリフトであり、軸は各位
置における第２の部分のロール角であり、ｒａは各位置
における第１の軸を中心とする角速度であり、前記計算
手段はさらに、次の式を使用して北とデータ方向の間の
角度１を抽出するように構成されている０ １つの吊下式慣性航法システムのセンサパッケージの斜
視図を参照して、−例として、本発明による１つの慣性
航法システムを次に説明する０ センサパッケージはケーシング１の形をとる第１の部分
を有し、ターンテーブル５の形をとる第２の部分がこれ
を通して回転可能に装着されている。ターンテーブル５
はステップモータ７によって駆動されるので、Ｙ軸とし
て示す軸を中心としてケーシング１に対して回転すると
とができる。ターンテーブル５によって２本の直交軸、
Ｙ軸およびＹ軸が画成され、両軸は２軸に直交している
。ターンテーブル５の上にはＸ加速度計９およびＸ加速
度計１１が装着され、これらはターンテーブルの上に位
置してそれぞれＹ軸およびＹ軸方向の加速度に応動する
。ターンテーブル５の上にはまた、Ｙジャイロ１６およ
びＺジャイロ１５も装着され、これらはターンテーブル
の上に位置してそれぞれＹ軸およびＹ軸を中心とする回
転に応動する。ターンチー フ／ｌｚ ５ （７）周囲
には、戻り止め１７が設けられ、これらは±Ｘ軸および
±Ｙ軸に乗るように９０’の間隔で配置されている。ケ
ーシング１にはラッチ機構１９が設けられ、戻り止め１
７の１つと共同動作してターンテーブルをケーシング１
に対して４つの方向のいずれか１つにロックする０ 使用状態では、センサパッケージのケーシング１を乗物
（図示せず）の構体に取シ付け・戻り止め１７によって
規定されるいずれかの位置にターンテーブルをロックす
ると、Ｙ軸およびＹ軸は乗物の中心軸と整列するか、捷
たけ直交することになる０ 本システムはさらにマイクロプロセッサ（図示せず）を
有し、加速度計９，１１およびジャイロ１３．１５から
のデータを処理して乗物の機首方位についての情報を出
力する。乗物が静止状態にあるときに、乗物の北に対す
る初期機首方位を設定するだめに、ターンテーブル５を
回転させてＹ軸を乗物の中心軸に一致させ、次にターン
テーブルをラッチ機構および適当な戻り止め１７によっ
てこの位置にロックさせる。そこでこの位置は、ターン
テーブルデータ方位、すなわちα−０°として取り込ま
れる。ただしαはターンテーブルのこのデータ位置から
の回転角である。Ｙ軸についての加速度ａｘ６ 、 Ｙ
軸についての加速度ａｙ６ ＋ Ｙ軸についての角速度
Ｑｏ １および２軸についての角速度ｒＱの読取値をそ
ｔそれ加速度計９，１１およびジャイロ１′５，１５か
ら取り込む◇そこでターンテーブルを１８０°回転させ
一読取値ａＸ１８０ ＋ ａｙｌｌｌＯＩｑ１８０＋
ｒ１８゜を取り込む０そこでα−９０°およびα−２７
０°についてもさらに２組の読取値を取り込む。
あり、ｑａは各位置における第３の軸を中心とする角速
度であシ、Δｑは第６の軸を中心とする回転に応動する
ジャイロの重力に依存しないドリフトであり、軸は各位
置における第２の部分のロール角であり、ｒａは各位置
における第１の軸を中心とする角速度であり、前記計算
手段はさらに、次の式を使用して北とデータ方向の間の
角度１を抽出するように構成されている０ １つの吊下式慣性航法システムのセンサパッケージの斜
視図を参照して、−例として、本発明による１つの慣性
航法システムを次に説明する０ センサパッケージはケーシング１の形をとる第１の部分
を有し、ターンテーブル５の形をとる第２の部分がこれ
を通して回転可能に装着されている。ターンテーブル５
はステップモータ７によって駆動されるので、Ｙ軸とし
て示す軸を中心としてケーシング１に対して回転すると
とができる。ターンテーブル５によって２本の直交軸、
Ｙ軸およびＹ軸が画成され、両軸は２軸に直交している
。ターンテーブル５の上にはＸ加速度計９およびＸ加速
度計１１が装着され、これらはターンテーブルの上に位
置してそれぞれＹ軸およびＹ軸方向の加速度に応動する
。ターンテーブル５の上にはまた、Ｙジャイロ１６およ
びＺジャイロ１５も装着され、これらはターンテーブル
の上に位置してそれぞれＹ軸およびＹ軸を中心とする回
転に応動する。ターンチー フ／ｌｚ ５ （７）周囲
には、戻り止め１７が設けられ、これらは±Ｘ軸および
±Ｙ軸に乗るように９０’の間隔で配置されている。ケ
ーシング１にはラッチ機構１９が設けられ、戻り止め１
７の１つと共同動作してターンテーブルをケーシング１
に対して４つの方向のいずれか１つにロックする０ 使用状態では、センサパッケージのケーシング１を乗物
（図示せず）の構体に取シ付け・戻り止め１７によって
規定されるいずれかの位置にターンテーブルをロックす
ると、Ｙ軸およびＹ軸は乗物の中心軸と整列するか、捷
たけ直交することになる０ 本システムはさらにマイクロプロセッサ（図示せず）を
有し、加速度計９，１１およびジャイロ１３．１５から
のデータを処理して乗物の機首方位についての情報を出
力する。乗物が静止状態にあるときに、乗物の北に対す
る初期機首方位を設定するだめに、ターンテーブル５を
回転させてＹ軸を乗物の中心軸に一致させ、次にターン
テーブルをラッチ機構および適当な戻り止め１７によっ
てこの位置にロックさせる。そこでこの位置は、ターン
テーブルデータ方位、すなわちα−０°として取り込ま
れる。ただしαはターンテーブルのこのデータ位置から
の回転角である。Ｙ軸についての加速度ａｘ６ 、 Ｙ
軸についての加速度ａｙ６ ＋ Ｙ軸についての角速度
Ｑｏ １および２軸についての角速度ｒＱの読取値をそ
ｔそれ加速度計９，１１およびジャイロ１′５，１５か
ら取り込む◇そこでターンテーブルを１８０°回転させ
一読取値ａＸ１８０ ＋ ａｙｌｌｌＯＩｑ１８０＋
ｒ１８゜を取り込む０そこでα−９０°およびα−２７
０°についてもさらに２組の読取値を取り込む。
前述のターンテーブルの４つの方位、すなわちα＝０．
９０°、１８０°、２７０°のいずれかについてＸ軸お
よびＹ軸のまわりにケーシングを僅かに動かせば次の式
が成り立つことがわかる。ただしそれ以外はケーシング
１は静止状態とする。
９０°、１８０°、２７０°のいずれかについてＸ軸お
よびＹ軸のまわりにケーシングを僅かに動かせば次の式
が成り立つことがわかる。ただしそれ以外はケーシング
１は静止状態とする。
ｔｈ（Ｔ＋α）・Ω部λ＝δ。−ｑｃｔｃＱ！＋６＋ｒ
（１ｓＡｎ ’Ａ（Ｚ （１）ただし、Ｔはケーシング
中心軸の北に対する角度であり、 θ、は特定の値のαについてのピッチ角で式Ｉ＋ｎ−’
（ａＸα／ｇ）で与えられ、ｇは重力加速度であり、 θ−は特定の値のαのピッチレートであり、式３式％ φαは特定の値のαについてのロール角であり、式ａ−
１［−ａ、α／ （ｇ ｃｍθα）〕で与えられる。
（１ｓＡｎ ’Ａ（Ｚ （１）ただし、Ｔはケーシング
中心軸の北に対する角度であり、 θ、は特定の値のαについてのピッチ角で式Ｉ＋ｎ−’
（ａＸα／ｇ）で与えられ、ｇは重力加速度であり、 θ−は特定の値のαのピッチレートであり、式３式％ φαは特定の値のαについてのロール角であり、式ａ−
１［−ａ、α／ （ｇ ｃｍθα）〕で与えられる。
したがって、式（１）の右辺の値は、αの各値について
のａｘα＋ ａ ｙα、ｑαおよびｒαの測定値から抽
出される測定値である。しかし、実際上センサは誤差を
有し、最も重要な誤差はＹジャイロ１１のｇに依存しな
いドリフトであり、これはスイッチオンからスイッチオ
ンまで変化する傾向にあるが、いずれか１つの測定動作
では相対的に一定の値をとるので、センサデータから算
出されターンテーブル５のいずれか１つの位置αにおい
て式（１）の右辺に相当しうる実際の値ＡαもΔＱｃｏ
ｓφの項を含むことになる。ただしΔｑはジャイロドリ
フトである。しだがって、Ａα−δａ−（Ｑａ＋Δｑ）
（２）φｃｔ＋隨比φヶ＝＊ （Ｆ＋α）Ω魚λ−Δｑ
ＣＯ！＋φα（２）１組の測定にわたって乗物の姿勢が
大きく変化せず、すなわち１度以下であると仮定すれば
、項Δｑμｓφは反対の角度の測定α＝０．１８０°お
よびα−９０°、２７０°について絶対値が同じで符号
が反転するので、αの各位について測定値ａＸαＴ ａ
ｙα、ｑαおよびｒαから算出した値Ａｏ 、 Ａ９
゜Ａ１ ｇ （１、Ａ２７６から次のことが容易にわか
る。
のａｘα＋ ａ ｙα、ｑαおよびｒαの測定値から抽
出される測定値である。しかし、実際上センサは誤差を
有し、最も重要な誤差はＹジャイロ１１のｇに依存しな
いドリフトであり、これはスイッチオンからスイッチオ
ンまで変化する傾向にあるが、いずれか１つの測定動作
では相対的に一定の値をとるので、センサデータから算
出されターンテーブル５のいずれか１つの位置αにおい
て式（１）の右辺に相当しうる実際の値ＡαもΔＱｃｏ
ｓφの項を含むことになる。ただしΔｑはジャイロドリ
フトである。しだがって、Ａα−δａ−（Ｑａ＋Δｑ）
（２）φｃｔ＋隨比φヶ＝＊ （Ｆ＋α）Ω魚λ−Δｑ
ＣＯ！＋φα（２）１組の測定にわたって乗物の姿勢が
大きく変化せず、すなわち１度以下であると仮定すれば
、項Δｑμｓφは反対の角度の測定α＝０．１８０°お
よびα−９０°、２７０°について絶対値が同じで符号
が反転するので、αの各位について測定値ａＸαＴ ａ
ｙα、ｑαおよびｒαから算出した値Ａｏ 、 Ａ９
゜Ａ１ ｇ （１、Ａ２７６から次のことが容易にわか
る。
ただし、ドリフトの平均値は次式で与えられる。
すなわち乗物の機首方位Ｗ、および乗物の緯度λはドリ
フトの平均値Δｑの表示とともに４組の測定値から抽出
することができる。
フトの平均値Δｑの表示とともに４組の測定値から抽出
することができる。
前述のように乗物を静止状態として最初にλおよびΔｑ
を測定したのち、必要な場合には式（２）だけを使用し
てターンテーブル５のいずれか１つの位置におけるセン
サからの読取値を使用し、マイクロプロセッサによって
Ｖを算出することができる。Ｖが近似的に知られれば、
一般にαが選ばれ、１ｔｈ（１＋α）ｌ＜１／Ａとなる
ので、＝（Ｆ＋α）の最大傾斜領域に含まれ、最大感度
が得られる。
を測定したのち、必要な場合には式（２）だけを使用し
てターンテーブル５のいずれか１つの位置におけるセン
サからの読取値を使用し、マイクロプロセッサによって
Ｖを算出することができる。Ｖが近似的に知られれば、
一般にαが選ばれ、１ｔｈ（１＋α）ｌ＜１／Ａとなる
ので、＝（Ｆ＋α）の最大傾斜領域に含まれ、最大感度
が得られる。
前述したシステムの特定の利点はオペレータが緯度を入
力する必要がないことであることがわかる。別な特定の
利点は、必要なセンサの数が２つの加速度計と２つのジ
ャイロに限られ、明らかに価格と大きさの点で有利なこ
とである。
力する必要がないことであることがわかる。別な特定の
利点は、必要なセンサの数が２つの加速度計と２つのジ
ャイロに限られ、明らかに価格と大きさの点で有利なこ
とである。
さらに、より良好なりラス、例えば０．１°／時のジャ
イロで実現可能なスイッチオン間ドリフトに相当する程
度のジャイロコンパス精度を得るためには、例えば１°
／時のスイッチオン間ドリフトを有する比較的安価なジ
ャイロを使用してもよい。
イロで実現可能なスイッチオン間ドリフトに相当する程
度のジャイロコンパス精度を得るためには、例えば１°
／時のスイッチオン間ドリフトを有する比較的安価なジ
ャイロを使用してもよい。
前述のシステムでは、ケーシングに対して９０°の間隔
でターンテーブルの４つの異なった方位にあるセンサの
読取値を取シ込んだが、同じセンサの構成を使用してα
＝０°、１２０°および２４０°で取り込んだ３組の測
定値から必要な機首方位データを抽出するととも可能で
ある。場合によっては、４組を超える、すなわち５組以
上の測定値を取り込むことが有利なこともある。
でターンテーブルの４つの異なった方位にあるセンサの
読取値を取シ込んだが、同じセンサの構成を使用してα
＝０°、１２０°および２４０°で取り込んだ３組の測
定値から必要な機首方位データを抽出するととも可能で
ある。場合によっては、４組を超える、すなわち５組以
上の測定値を取り込むことが有利なこともある。
要約すると、乗物用の吊下式慣性システムは計算手段お
よびセンサパッケージを有する。センサパッケージは、
乗物に固定された第１の部分１と、第１の軸Ｚを中心と
して回転可能な第２の部分５を有する。第２の部分５に
は、２つの軸のうちの一方が第１の軸Ｚである２つの軸
を中心とする回転に応動するジャイロスコープ手段１３
．１５と、２つの軸のうちの一方がジャイロスコープ手
段１３．１５の２つの軸のうちのいずれかと同じではな
い２つの軸の方向の加速度に応動する加速度計手段９．
１１とが固定されている。計算手段は、第１の部分１が
静止状態にあり、第２の部分５が続けて第１の軸Ｚを中
心とする少なくとも３つの異なった角度位置にあるとき
に取シ込まれたジャイロスコープ手段および加速度計手
段の出力から乗物の機首方位を算出するように構成され
ている０
よびセンサパッケージを有する。センサパッケージは、
乗物に固定された第１の部分１と、第１の軸Ｚを中心と
して回転可能な第２の部分５を有する。第２の部分５に
は、２つの軸のうちの一方が第１の軸Ｚである２つの軸
を中心とする回転に応動するジャイロスコープ手段１３
．１５と、２つの軸のうちの一方がジャイロスコープ手
段１３．１５の２つの軸のうちのいずれかと同じではな
い２つの軸の方向の加速度に応動する加速度計手段９．
１１とが固定されている。計算手段は、第１の部分１が
静止状態にあり、第２の部分５が続けて第１の軸Ｚを中
心とする少なくとも３つの異なった角度位置にあるとき
に取シ込まれたジャイロスコープ手段および加速度計手
段の出力から乗物の機首方位を算出するように構成され
ている０
図は本発明による１つの吊下式慣性航法システムのセン
サパッケージを示す斜視図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・・・・・・・第１の部分５・・・・・・
・・・・・・第２の部分９．１１・・・・・・加速度計
手段 １３．１５・・・ジャイロスコープ手段Ｘ・・・・・・
・・・・・・第２の軸 Ｙ・・・・・・・・・・・・第６の軸 Ｚ・・・・・・・・・・・・第１の軸 特許出願人 、−一一一−１−３、・
、１ 代理人 飯田伸行 −；“： 一一一−−へ」
サパッケージを示す斜視図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・・・・・・・第１の部分５・・・・・・
・・・・・・第２の部分９．１１・・・・・・加速度計
手段 １３．１５・・・ジャイロスコープ手段Ｘ・・・・・・
・・・・・・第２の軸 Ｙ・・・・・・・・・・・・第６の軸 Ｚ・・・・・・・・・・・・第１の軸 特許出願人 、−一一一−１−３、・
、１ 代理人 飯田伸行 −；“： 一一一−−へ」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、計算手段およびセンサパッケージを含む乗物 ２
の吊下式慣性システムにおいて、該システムは、該乗物
に固定された第１の部分と、第１の部分において画成さ
れる第１の軸を中心として回転可能な第２の部分とを含
み、第２の部分は第２および第３の互いに直交する軸を
画成し、第２の部分には、２つの軸のうちの一方が第１
の軸と一致するかまたは平行な２つの軸を中心とする回
転に応動するジャイロスコープ手段と、２３つの軸のう
ちの少なくとも一方が前記ジャイロスコープ手段の２つ
の軸のいずれかと一致しないかまたはこれと平行にない
２つの軸の方向の加速度に応動する加速度計手段とが固
定され、前記計算手段は、第１の部分の機首方位、しだ
がって該乗物の機首方位を、第１の部分を静止状態とし
、次に第２の部分を前記第１の軸を中心とする少なくと
も５つの角度位置にして取り込んだ前記ジャイロスコー
プ手段および加速度計手段の出力から算出することを特
徴とする吊下式慣性システム。 、特許請求の範囲第１項記載のシステムにおいて、前記
計算手段はさらに、次に第１の部分の機首方位、したが
って該乗物の機首方位を、該機首方位の初期算出値と、
第２の部分を第１の部分に対して単一の所定の角度位置
にして取り込んだ前記ジャイロスコープ手段および加速
度計手段の出力とから計算することを特徴とする吊下式
慣性システム。 、特許請求の範囲第１項記載のシステムにおいて、前記
ジャイロスコープ手段は、それぞれ第２および第６の軸
の方向の加速度に応動し、前記計算手段は、第１の部分
に対する第２の部分の４つの角度位置のそれぞれについ
て値Ａａを算出し、第２の軸はそれぞれ角度αの０°、
１８０°。 ９０°および２７０°にあり、この場合αは第１の軸に
直交するデータ方向について測定され、値Ａａは次の式 Ａ（ｚ＝３（１（ｑ（！＋Δｑ） ’ ＱＥ ｌｉ、ｃ
＋ ｒ ｃ（廊Ｇで与えられ、ねは各位置における第
２の部分のピッチ速度であり、ｑａは各位置における第
３の軸を中心とする角速度であり、Δｑは第５の軸を中
心とする回転に応動するジャイロの重力に依存在しない
ドリフトであり、軸は各位置における第２の部分のロー
ル角であり、ｒＣｔは各位置における第１の軸を中心と
する角速度であり、前記計算手段はさらに、次の式 を使用して北とデータ方向の間の角度Ｔを抽出すること
を特徴とする吊下式慣性システム０
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