JPS5912967B2 - ストラツプタウン型慣性飛行系に関する改良 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストラップダウン型慣性飛行系に用いられるジ
ャイロのドリフトを測定する装置に係り、特に真の角度
変化率成分からジャイロドリフト成分を分離する為に公
知の要領によりジャイロホイールの角運動量を修正する
為に用いられる系の為のディジタル式正弦波合成装置に
係る。

ジャイロのドリフトを知ることにより、慣性系の整合と
飛行系の作動の両者に関する精度を著しく改善すること
ができる。

ジンバル（十字自在環）代償性測定及び飛行系は、ジン
バルに個有の大きな自由度の為に生ずるジャイロの不平
行により生ずる方位角ドリフトを除去することができる
。

これまでストラップダウン型慣性測定系はその簡単さと
信頼性により飛行体に使用されるに好ましいものである
ことが証明されてはいるが、ジンバル式の系に比して、
低いドリフト値を得る為に高いコストを必要とすること
から、航空機の如き一般的な商業用途への適用からは除
外されていた。

本発明は慣性系に用いられるストラップダウン型ジャイ
ロ系の為のディジタル式正弦波合成装置を提供するもの
であり、この場合、ドリフトは連続的にあるいは間歇的
に測定されて良く、父系は作動中ドリフトに対し補償さ
れて良いものである。

ドリフト測定の原理は、ジャイロに与えられるドリフト
トルクがジャイロの角運動量大きさに関係しない機構に
よって作られるという事実に基いている。

この運動量を修正すること、即ちジャイロロータホイー
ルの速度を修正することにより、ジャイロの出力にある
バイヤスを付与することができ、これが真の角運動成分
からドリフトを分離する為に用いられる。

もしホイール速度が注意深く制御された周期的な要領に
より修正されるならば、ドリフトはかなり高い精度にて
測定され、ジャイロ測定の精度は著しく改善される。

ジャイロ角運動量を修正することにより真の角運動によ
る歳差運動トルクからジャイロドリフトトルクを分離す
る基本的概念は、この分野に於ては公知であり、回転す
るプラットホームと結合された慣性飛行系に於て実施さ
れている。

従来の一つの技術はジャイロケーシングを回転させるこ
とを含んでいる。

しかしこの技術は慣性空間に於てジャイロの角運動量ベ
クトルの方向を修正するものであり、一方ジャイロ角運
動量の大きさは一定のま５である。

この場合、ジャイロドリフトトルクによる角度誤差の伝
播方向は回転周波数にて修正され、この角度誤差は飛行
計算に於て濾過される。

他の一つの従来の技術として、角運動量の大きさを変化
させるものが知られている。

しかし、この技術は安定したプラットホームと共にのみ
用い得るものであり、ドリフトは計算されない。

むしろジャイロ出力の修正された成分から真の運動が得
られ、プラットホーにフィードバックされ、真の運動を
Ｏにするものである。

これは必然的に緩慢な作動を行う方法であり、速度修正
率によって制限され、高度情報を与えるストラップダウ
ン型ジャイロには用いられないものである。

本発明はかかる従来の系に対する改良に係り、誤差消去
効果を達成する為に、ジャイロ角運動量のベクトル方向
を修正するのではなく、その大きさを修正することを含
むものである。

更にかかる消去はストラップダウン型ジャイロに於ける
閉ループの正常な作動応答特性を乱すことなく達成され
る。

本発明の他の一つの利点は、ストラップダウン型ジャイ
ロ慣性測定装置の急速な自己整合が行われこれによって
、ジャイロコンパス操作の為の系を始動させる為に光学
的その他の形式による外部からの方位角の整合を必要と
しないことである。

本発明はジャイロホイール速度修正及び切り換え技術の
精度に基いている。

所要の精度と反復性を得る為に、又本発明によるドリフ
ト測定機構を現在得られるディジタル電子技術と両立せ
しめる為に、独得のディジタル式正弦波合成装置がここ
に開示されている。

これは本願と同時出願の特願昭５０−５６６７７号に於
て特許請求されているものである。

本発明の一つの好ましい実施例によれば、ストラップダ
ウン型ジャイロの回転ホイールの角運動量はジャイロホ
イールの速度を正弦波状に変えることにより周期的に修
正される。

ジャイロ出力信号のドリフト成分は真の入力率に対し通
常独立であるので、ドリフト成分は修正されずに保持さ
れ、一方、真の角度率成分は与えられたホイール速度修
正に応じて修正される。

ジャイロ出力信号を／あるいはそれ以上の修正周期にわ
たって数値的に積分することにより、ジャイロドリフト
と修正周期の積である一つの量が得られる。

前記修正周期は既知の量である。

一度ドリフトが決定されると、慣性系の整合及び／又は
飛行系の修正は公知の技術によって正確に行われる。

本発明の他の一つの実施例によれば、ジャイロ出力信号
をドリフト成分と真の角度率成分とに濾過する為にバン
ドパスフィルタとバンドリジェクトフィルタが用いられ
る。

真の角変化率成分はホイール速度修正によって修正され
るが、ドリフト成分は修正されないので、適当な周波数
成分が隔離されることによって二つの成分の分離が行わ
れる。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図にはストラップダウン型（吊下げ型）慣性測定系
に組み込まれた標準レートインテグラルジャイロ１０が
示されている。

ストラップダウン系は標準のジンバル型（十字自在環型
）系に比して、ジャイロは入力トルクに曝されたとき十
字自在環の周りに動くことを許されていない点に於て異
なっているが、入力トルクはジャイロ出力信号の変化と
して感知され、一つのフィードバック信号がトルクキン
グコイルへ供給され、該コイルは入力トルクと平衡する
トルクを発生するようになっている。

前記トルクキングコイルに於ける電流は角度変化率を表
わすものであり、これをある時間にわたって積分したも
のは回転角度を表わす。

角度変化率入力がない場合、ジャロイドリフトはある正
味トルキングコイル電流を生じ、これはピックオフ電圧
に応答し、該ピンクオフ電圧は前記ドリフト並びに質量
不平衡、電子的欠陥、その他のジャイロ及び関連する装
置に於ける僅かの不正確さより生ずる。

しかし、もしこれが修正されないと、ドリフトはジャイ
ロ出力に不正確さを起こさせ、これは時間と共に蓄積し
、飛行系に大きな誤差をもたらす。

入力率に応答するジャイロ運動はジャイロジンバルに接
続されたピックオフにより感知され、又ジャイロ偏差に
比例する振幅を有するａｃ倍信号線１４を経てパルスト
ルキングサーボ増幅器１２へ供給される。

増幅器１２はａｄ言号をｄｄ言号に変換し、該ｄｃ倍信
号等しい長さの一連のパルス信号に切断され、ある選択
された時間内に於けるパルスの数がジャイロ偏差に比例
し、従って角度変化率即ち選択された時間内に於けるト
ルクに比例するようにされる。

一連のパルスは線１６を経て図には示されていないジャ
イロトルキングコイルへフィードバックされる。

前記一連のパルスはＸ線１８を経てドリフト計算機２０
へ供給され、Ｘ線２２を経てガイダンスコンピュータ２
４へ供給される。

詳細に説明される如く、ドリフト計算機は増幅器１２よ
りそれに供給された一連のパルスより所要のドリフト情
報を抽出し、該ドリフト情報は線２６を経てコンピュー
タ２４へ供給される。

コンピュータ２４は線２２からのジャイロ出力情報と線
２６からのドリフト情報とを処理し、所要の高度及び位
置に関する飛行情報を計算する。

かかるガイダンスコンピュータ２４及びそこで行われる
計算は周知のものであり、本発明の一部を構成するもの
ではない。

前述の如く、本発明はドリフトトルクがジャイロ角運動
量の大きさに関係しない機構により作られることに基い
ている。

従って、ジャイロロータに対し周期的ホイール速度修正
を与えることにより、ジャイロロータの運動量を修正す
ることによりドリフト成分が修正されないまま残り、修
正された真の運動成分から分離され得る。

前記の如き所要のホイール速度修正を行うために、第１
図にはホイール速度モデュレータ２８が示されている。

このモデュレータは周期的出力信号を発生し、該信号を
線３０を経てストラップダウンジャイロ１０へ供給し、
ここでホイール速度は修正信号に応じて修正される。

この目的のためには、任意の周知のアナログ式波形発生
装置が用いられて良く、その出力は任意の安定で且反復
可能な周期的修正波形であって良い。

該修正波形はジャイロロータの駆動モータへ供給される
。

この場合、修正波形は前記駆動モータが一般に多相式で
あることから、通常、振動信号に変換される。

しかし、本発明によるジャイロドリフ１補正系をその好
ましい形に於て実施するためには、第５図に示すディジ
タル正弦波合成装置が好ましい。

何故ならば、かかる合成装置はジャイロのホイールモー
タに適合したディジタル形状の正弦波出力を高い精度及
び反復性にて作るのに特に適しているからである。

第１図の実施例に於て用いられているホイール速度モデ
ュレータの形式如何に拘らず、ジャイロ出力をそれに加
えられる修正に同期させるために、一つの同期信号がモ
デュレータ２８より線３２を経てガイダンスコンピュー
タ２４へ、Ｘ線３４を経てドリフト計算機２０へ供給さ
れなければならない。

この同期信号は修正波形に等しくされる必要はないが、
修正信号の方向、即ちホイール速度を増大させるか低減
させること、を示す少なくとも二つのレベルを有する信
号でなければならない。

第２図及び第３図には、第１図に於けるドリフト計算機
２０の一つの好ましい実施例が示されている。

前記ホイール速度モデュレータが第５図に示すディジタ
ル正弦波合成装置又はこれと同等の装置を用いて一つの
正弦波を発生すると仮定すると、ジャイロのホイール速
度は正弦波的に修正される。

第３図は１サイクルの修正期間Ｐに於てジャイロのホイ
ール速度に加えられる正弦波的修正の効果を波形Ａにて
示している。

期間Ｐの開型的な値は１５秒である。

ジャイロ出力信号はホイール速度修正と共には変化しな
いドリフト変化率成分りとホイール速度修正によって修
正された真の運動変化率成分Ｓとを含んでいる。

真の運動変化率成分は例えば地面に対する変化率であっ
て良い。

波形Ａにて示された総合ジャイロ出力信号は一つのアナ
ログ信号として表わされるが、実際には第１図のパルス
トルキングサーボ増幅器１２からの一連のパルスである
。

複数個の増分的期間の各々に於けるパルスの周波数は角
運動を示している。

第３図はドリフト成分りと真の運動成分Ｓがジャイロの
出力信号に対し同じ方向にあるが、これら二つの成分は
互に反対方向に作用しても良いことに注目されたい。

成分Ｓは真の角運動に基くものであり、これは計算期間
全体にわたって一定であると仮定されている。

従って成分Ｓより生じた信号は修正の期間の各半分に於
て平均されて良い。

この仮定は点線Ｅ及びＦによって表わされている。

点線Ｇによって表わされた平均値からの線Ｅ及びＦの偏
差は８７Ｍとして与えられる。

ここでＳは真の変化率による成分の平均値であり、Ｍは
半周期中にホイール速度モデュレータによって生じたホ
イール速度の変化を平均することにより機械的に得られ
た量である。

従って、線Ｅにより示された成分はＳ ＋ Ｓ ７Ｍに
等しく、線Ｆにより示された成分はＳ −Ｓ ７Ｍに等
しい。

波形Ａにより示されたジャイロ出力信号の値に第一のあ
るいは正の半サイクルに於ては修正指数Ｍより成る値だ
け小さい数を掛け、又第二のあるいは負の半サイクルに
於てはジャイロ出力信号の値に修正指数Ｍより前記の成
る値だけ大きい同じ数を掛けることにより、二つの積の
間の差がドリフトに比例する値上なることが解る。

以下に示す如く、ジャイロ出力信号の各成分は第−及び
第二の半サイクルに於て、例えば、それぞれ数Ｍ−１ド
リフト計算機２０がハードウェアにより与えられるとき
には、修正指数Ｍは一つの整数でなければならないが、
ソフトウェアによって与えられるときには、修正指数は
整数には限られないことは明らかであろう。

Ｍについて同様の定義が用いられて良く、この場合、掛
けられる係数（Ｍ−１及びＭ＋１）は修正波形の選択数
を増加するために２以上異なっている。

第２図はドリフト計算機の一つの構成を示す。

パルストルキングサーボ増幅器１２からのジャイロ出力
パルスはパルス乗算器３４へ供給され、ここで該パルス
は線３８を経てパルス乗算器３４へ接続されたレートセ
レクタ３６によって定められたある率を掛けられる。

この率はレートセレクタ３６によって予め選択されても
、あるいはそこで修正指数Ｍの一つの関数として計算さ
れても良い。

レートセレクタ３６をトリガーするために、第３図に於
て波形Ｂにて示された同期信号がホイール速度モデュレ
ータ２８より線４０を経てレートセレクタ３６へ供給さ
れる。

前記同期信号を発生する一つの装置が第５図に示されて
いる。

必要とされるときには、ホイール速度モデュレータは正
数である修正指数Ｍを発生するように調整され、あるい
は設計される。

前記同期信号は又、線４４を経てアップダウンセレクタ
４２へ供給され、Ｘ線４８を経て長さセレクタ４６へ供
給される。

パルス乗算器３４に於ける乗算の後、ジャイロ出力信号
パルスは線５０を経てセレクタ４２へ供給され、それを
通って線４４に於ける同期信号の方向に応じて線５４又
は５６に於けるカウンタ５２へ供給される。

即ち、同期信号はパルスがカウンタ５２に於て加算され
るべきか減算されるべきかを決定する。

又アップダウンセレクタ４３への出力として、線５８か
らのジャイロ変化率方向信号がある。

これは二つのレベルを含む信号であり、修正されないジ
ャイロ出力信号の瞬間的符号、即ちジャイロ角度変化が
時計方向にあるか反時計方向にあるかを示す信号である
。

アップダウンセレクタ４２は同期信号及びジャイロ角度
変化方向の両者の一つの関数として乗算されたパルスを
適当なアップ線５４又はダウン線５６へ通すべく、Ｅｘ
ｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ回路へ作用する。

従って、修正の方向及び角度変化の方向の両者に関して
ドリフト成分の最終的方向を決定する。

カウンタ５２は前記アップ線及びダウン線からのカウン
トを合計し、代表的減算を行い、ドリフトに比例する差
を計算する。

このカウンタはディジタルコンピュータであって良い。

長さセレクタ４６はドリフト補正が行われる修正期間Ｐ
の数を決定すべく予めセットされあるいは調整され、適
当な数が達成されるまで線４８からの同期信号のアップ
及びダウン行程を数える。

同時に、長さセレクタは各周期の終わりに、線６０を経
てカウンタ５２をクリアすべく信号を送り、線６４を経
てストレージレジスタ６２へ、カウンタがクリアされる
前に、カウンタ５２からのドリフト補正を装入すべき指
示を行う。

ストレージレジスタ６２はガイダンスコンピュータ２４
によって要求されるまでドリフト計測値を貯蔵する作用
をなす。

ドリフト補正に於て乗数として表われる期間Ｐは計算の
任意の所要の過程にて消去されて良いが、期間Ｐに直接
関連した同期信号を入力として受は取るガイダンスコン
ピュータ２４にヨリ行われるのが好ましい。

第４図はドリフト拒絶を行うために、パルストルキング
サーボ増幅器のフィードバックループにバンドパスフィ
ルタ及びパントリジェクトフィルタを用いることを示す
。

この技術は第２図の実施例の代わりに用いられて良い。

第４図の実施例に於ては、ドリフト及び真の角運動は別
個に検出され、従ってドリフトのない情報をガイダンス
コンピュータに与える。

第４図に於て、ホイール速度モデュレータ２８は第５図
のディジタル正弦波合成装置あるいは同等の装置を用い
て正弦波形を生成する。

この正弦波形は線７０を経てジャイロ７２へ供給され、
ここでジャイロホイール速度は正弦波的に修正される。

ジャイロピックオフサプライ７４が線７６を経て図には
示されていないジャイロピックオフへ励動振動を与える
。

ジャイロピックオフに於て生成された出力信号は、ホイ
ール速度修正と共には変化しないドリフト率成分とホイ
ール速度モデュレータ２８によって修正された真の運動
率成分とからなっており、両成分はピックオフサプライ
７４のピックオフ励動振動にて修正される。

ジャイロピックオフからの出力信号は線７８を経てバン
ドパス増幅器兼復調器８０へ供給される。

ジャイロピンクオフの励動振動はピックオフサプライ７
４より線８２を経てバンドパス増幅器兼復調器８０へ供
給される。

バンドパス増幅器兼復調器８０はピンクオフ励動振動周
波数に同調されており、その出力は定ドリフト率成分及
びホイール速度によって修正された真の運動率成分に比
例している。

バンドパス増幅器兼復調器８０からの出力信号は、一方
に於ては、線８４を経てホイール速度修正周波数に同調
されたバンドリジェクト増幅器８６へ供給され、又他方
に於ては線８８を経てホイール速度修正周波数に同調さ
れたバンドパス増幅器９０へ供給される。

バンドリジェクト増幅器８６からの出力信号は定ドリフ
ト率成分及び修正されない真の運動率成分に比例してお
り、一方、バンドパス増幅器９０からの出力信号はホイ
ール速度により修正された真の運動率成分に比例してい
る。

ストラップダウンジャイロのフィードバック系はジャイ
ロ７２に対する全ての入力に対し平衡していなければな
らないので、増幅器８６及び９０からの別々の成分は加
算点９２に於て再結合される。

バンドリジェクト増幅器８６からの出力は線９４を経て
加算点９２へ供給され、バンドパス増幅器９０からの出
力は線９６を経て加算点９２へ供給される。

前記加算点からの合成信号は線９８を経てパルストルキ
ングサーボ増幅器１００へ供給され、その出力は線１０
２を経てジャイロ７２に含まれたストラップダウンジャ
イロトルク装置へ供給される。

図には示されていないが、パルストルキングサーボ増幅
器１００は一つの量化装置及び線１０２に現われる修正
された定電流角型波信号を引き出す電流切り換えブリッ
ジとからなっている。

実際には、前記角型波信号を負から正へ切り換えること
は、予め定められた時計率、典型的にはＩＫＨｚにて制
御され、一方、正から負への切り換えはフィードバック
信号を予め定められた時計率に同期した鋸歯状波形と比
較することによって定められる。

バンドパス増幅器９０からの出力信号は、又線１０４を
経てモデュレータ兼ローパスフィルタ１０６へ供給され
ている。

ホイール速度モデュレータ２８からの出力は、又線１０
８を経てモデュレータ兼ローパスフィルタ１０６へ供給
されている。

このモデュレータ兼ローパスフィルタ１０６はホイール
速度修正周波数に同調されており、その出力は真の運動
率の低周波性成分に比例している。

真の運動率の周波性成分のより高い周波数成分は加算点
９２からの信号を線１１５を経てバイパスフィルタ１１
２へ通すことによって得られる。

このバイパスフィルタは信号中にある定ドリフト率及び
ホイール速度により修正された成分を拒絶する。

バイパスフィルタ１１２からの出力は加算点１１４へ供
給され、ここでそれはモデュレータ兼ローパスフィルタ
１０６からの出力と組み合わされ、ドリフトのないジャ
イロからの出力を表わす一つの信号を発生する。

加算点１１４からの出力信号は、それぞれが典型的には
ＩＫＨｚ時計率にてパルストルキングサーボ増幅器１０
０と同調される量化装置１１６に通されることにより、
ディジタル化される。

線１１８に表われる量化装置１１６からの出力信号は、
典型的には真の運動の角度変化の増分を表わす一連のパ
ルスである。

この信号は次いでデータ処理装置へ供給される。

このデータ処理装置は第１図のガイダンスコンピュータ
２８であって良い。

第５図は正弦波をディジタル的に合成するための本発明
の新規な線型−放物線型ホイール速度モデュレータを示
す。

この装置は第２図と第４図の実施例と組み合わせて用い
られて良く、又、ディジタル的に合成された正弦波が必
要とされる時にはいっでも用いられてよい。

ジャイロホイール速度修正は高度の安定性を有し又ジャ
イロホイールモータに於ける種々の制限に適合するもの
でなければならない。

実際的には安定な結晶制御型発振器により駆動されるデ
ィジタル回路によってのみ充分な安定性が得られる。

ジャイロホイール速度に関する一つの制限は、本発明を
実施する際に正確に制御されなければならないその加速
及び減速である。

加速度の変化率も又重要である。ここに開示される線型
−放物線型ホイール速度モデュレータは、ホイール速度
の加速度及び加速度変化率係数の両者に独立のある制限
を与える。

第５図の構成装置は発振器時計１２４から可変パルスゲ
ート１２２を経て与えられるパルスの数を数える主カウ
ンタ１２０を有する。

フィードバック制御ロジックが組み込まれており、これ
は主カウンタ１２０からのディジタル出力を時間の函数
として正弦波状に変化せしめる。

主カウンタ１２０からのディジタル出力は、その好まし
い実施例に於ては、１２ビツトのディジタル語である。

この出力の正弦波状変化は実際には純粋の正弦波型では
なく、時間に従って変化する線型変化を時間に従って変
化する放物線型変化と組み合わせることによって得られ
た近似波形である。

正弦波の零度に等しい時点を仮定すると、発振器１２４
は約ＩＫＨｚの周波数にてパルスを発生し、このパルス
は線１２６を経て可変パルスゲート１２２へ供給される
。

このゲートは、この時、線１２６に現われるすべてのパ
ルスを通過させるようセットされている。

これらのパルスは次いで線１２８を経てカウンタ１２０
へ供給される。

このカウンタは零以外の最初の基数から上側へカウント
される。

カウンタ１２０に於けるカウント数は線１３０を経てレ
ベルディテクタ１３２へ供給される。

ここには、回転角が約＋６０度の時、正弦波が有する値
に等しいカウント値が貯えられている。

これを以下に於ては６０度レベルと称する。カウンタ１
２０の値がレベルディテクタ１３２に貯えられている値
に達すると、一つの出力信号が線１３６を経てＯＲ回路
１３４へ供給される。

ＯＲ回路１３４は線１３８を経て一つの信号をフリップ
フロップ１４０へ供給し、これをこのリセット状態より
セット状態へ切り換える。

フリップフロップ１４０がセットされると、これは線１
４２を経て一つの信号をゲート１４４へ供給し、該ゲー
トを開き、発振器１２４からのパルスを１６にて割る回
路”１４６及びゲート１４４を経てスロープカウンタ１
４８へ通過せしめる。

この場合、発振器１２４からの各１６個ずつのパルスか
らの一つがスロープカウンタ１４８へ通される。

このときスロープカウンタ１６は二進法の１５の最大係
数値を含むようセットされている（二進法０と二進法１
５の間には１６のカウントが可能である）。

スロープカウンタ１４８がその最大カウントを含むとき
、一つの信号が線１５０を経て可変パルスゲート１２２
へ供給される。

この信号により、可変パルスゲート１２２は線１２６を
経てそれが受は取るすべての入力パルスを通過させるよ
うになる。

スロープカウンタ１４８がフリップフロップ１５２の設
定状態によってカウントダウンするよう設定されている
と仮定すると、スロープカウンタはそれがゲート１４４
よりパルスを受けるごとに徐々にカウントダウンする。

スロープカウンタ１４８がカウントダウンするにつれて
、線１５０に於ける信号は可変パルスゲート１２２に作
用して、それを通ってスロープカウンタ１４８が減ぜら
れている各増分に対し、それより一つ小さいパルスを通
過せしめる。

即ち、スロープカウンタ１４８が１４なるカウントを含
んでいる時には、可変パルスゲートは線１２６にて供給
される１６個のパルス内の１５個のみを通過させ、又ス
ロープカウンタが１３なるカウントを含んでいる時にハ
、可変パルスゲートは１６個のパルスの内の１４個のみ
を通過させ、この様にしてスロープカウンタが０に達す
るまで続けられる。

この時間間隔の間に、可変パルスゲート１２２は発振器
パルスの内の次第に減少する数をカウンタ１２０へ通す
。

Ｉ′１６にて割る回路”１４６は１６個の発振器パルス
を、スロープカウンタ１４８へ通される各パルスに対し
可変パルスゲート１２２へ通過せしめ、スロープカウン
タがカウントダウンするにつれてパルスの内のより少い
数がカウンタ１２２へ達し、従って時間の関数としてよ
り遅い率にてカウントアツプする。

カウンタ１２０に於けるカウントは時間の関数として正
弦波の頂部の水平部に近づく。

スロープカウンタ１４８がＯカウントに達すると、この
状態がロジック回路１５４により感知され、一つの信号
が線１５６を経てフリップフロップ１５２へ供給され、
該フリップフロップをリセットさせ、又スロープカウン
タ１４８をカウントダウン状態からカウントアツプ状態
へ切りかえる。

線１５６上の信号は線１５８を経てフリップフロップ１
６０へも供給され、これを逆転させ、主カウンタ１２０
をカウントアツプ状態からカウントダウン状態へ切り換
える。

ここでスロープカウンタはゲート１４４からのパルスに
応答して０よりのカウントアツプしはじめる。

可変パルスゲート１２２は最初線１２６上の各１６個の
パルスのうちの１個のみ盛カウンタ１２０へ通し、カウ
ンタ１２０はカウントダウンを始める。

スロープカウンタ１４８がカウントアツプをするにつれ
て、可変パルスゲート１２２を通るパルスの数は次第に
増大し、主カウンタ１２０に於けるカウント数はそのア
ップカウントと類似の要領により次第に急速に減少して
いく。

この作動はカウンタ１２０に於ける値が正弦波の約１２
０゜あるいは正弦波の６０°レベルに於ける同じ値に等
しいことをレベルディテクタ１３２が検出するまで続け
られ、そこで一つの信号が線１３６を経てＯＲ回路１３
４へ供給され、フリップフロップ１４０をリセットさせ
、これによってゲート１４４を閉じる。

その後発振器１２４によって線１２６を経て可変パルス
ゲート１２２へ供給された全てのパルスは主カウンタ１
２０へ通され、線型的ダウンカウンティングが再開され
る。

正弦波の中間レベルに達すると、カウンタ１２０が修正
の０レベルに等しいカウントに達したことをレベルディ
テクタ１３０が感知し、線１６４上に一つの信号を発生
する。

この信号は二つのレベルよりなる信号であると仮定する
と、前述のドリフト計算器による同調信号として使用さ
れて良い。

カウンタ１２０は負の方向にカウントする必要はないが
、正弦波の０°に等しい正のカウントに予めセットされ
ていて良い。

正弦波の全ての正及び負の行程は正の数によって代表さ
れる。

線１６４に於ける同調信号はフリップフロップ１４０に
も供給され、次の計数期間中、それがリセット状態にあ
り、又正弦波の次の６０°レベルが達成された時セット
されることを確保する。

正弦波の中間レベルに於ては、スロープカウンタはその
最大カウント数を有し、この状態はロジック回路１５４
により感知され、一つの信号が線１６６を経てフリップ
フロップ１５２へ送られ、それをセット状態にし、スロ
ープカウンタをカウントダウン状態へ切り換える。

カウンタ１２０はそのダウンカウンティングモードに保
持される。

カウンタ１２０が正弦波の一６０°（２４０°）レベル
までカウントダウンすると、レベルディテクタは再びＯ
Ｒ回路１３４を作動し、フリップフロップ１４０をセッ
トし、ゲート１４４を開く。

そこでスロープカウンタ１４８は１５より０までカウン
トダウンし、可変パルスゲート１２２よりカウンタ１２
０へ至るパルスの数は先の如くスロープカウンク１４８
がＯカウントに達するまで減少される。

この時、ロジック回路１５４からの信号が線１５６を経
てフリップフロップ１５２をリセットし、スロープカウ
ンタ１４８をカウントアツプ状態へ切り換え、フリップ
フロップ１６０は逆転され、主カウンタ１２０を再びカ
ウントアツプ状態とし、かくして正弦波を完成する。

次いでスロープカウンタは０から１５までカウントを始
め、ここでタイムゲート１４４が閉じられ、正弦波の残
りの線型部がカウンタ１２０内にて達成される。

線１３０上のカウンタ１２０からの出力は、図には示さ
れていないディジタル−アナログコンバータへ供給され
て良く、二進出力をジャイロホイール駆動モータへ供給
されるアナログ量に変換する。

駆動モータの型によっては、例えば、二進車乗算回路を
用いて周波数変換を行うことが必要とされよう。

以上に於ては本発明を好ましい実施例について説明した
が、種々の構成要素及びその組合せについて、本発明の
範囲内にて種々の変更が可能であることは明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を組み込んだストラップダウン型ジャイ
ロホイール速度モデュレータ及びドリフト計算器をブロ
ック線図にて解図的に示す図である。 第２図は第１図のドリフト計算器をブロック線図にて解
図的に示す図である。 第３図は正弦波状ジャイロホイール修正及びそれがジャ
イロのドリフト成分及び真の入力連動率成分に及ぼす影
響を示すグラフである。 第４図は修正されたジャイロ出力信号のドリフト成分と
真の入力連動率成分をわける為の濾過要素を用いること
を示すブロック線図である。 第５図は第１図のディジタル正弦波合成装置のブロック
線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部の角運動にさらされ真の角運動に比例する成分
   とジャイロのドリフトに比例する成分とを含む出力信号
   を発生するストラップダウン型ジャイロのドリフトを決
   定する方法にして、前記ジャイロの角運動量を少くとも
   一修正サイクルに対し周期的に修正することと、前記ジ
   ャイロからの出力信号に前記周期的修正により作られた
   ジャイロの角運動量に於ける変化に関連した予め選択さ
   れた係数をかけることと、かかるかけ算により得られた
   出力信号を前記修正サイクルにわたって積分することと
   、を含むことを特徴とする方法。 ２ 回転するホイールを有し外部の角運動にさらされ真
   の角運動に比例する成分とジャイロのドリフトに比例す
   る成分とを含む出力信号を発生するストラップダウン型
   ジャイロを有する制御系にして、前記ジャイロホイール
   の回転速度を周期的に修正する手段を有し、前記ジャイ
   ロホイールの速度は前記修正サイクルの一部にて増大さ
   れ前記修正サイクルの他の部分にて減少されるようにな
   っており、更に修正されたジャイロの出力信号に応答し
   てジャイロドリフトに比例する成分を引出すべく、前記
   修正サイクル中の前記ジャイロホイールの速度が増大さ
   れる部分にては前記ジャイロの出力信号に前記修正サイ
   クル中の前記ジャイロホイールの回転速度の変化の平均
   値より予め選択された値だけ小さい係数をかけて第一の
   積を生ずる手段と、前記修正サイクル中の前記ジャイロ
   ホイールの速度が減少される部分にては前記ジャイロの
   出力信号に前記修正サイクル中の前記ジャイロホイール
   の回転速度の変化の平均値より前記の予め選択された値
   だけ大きい係数をかけて第二の積を生ずる手段と、前記
   二つの積の一方より他方を減算する手段とを有すること
   を特徴とする制御系。