JPS60173410A - コンパス指示補正方法および装置 - Google Patents

コンパス指示補正方法および装置

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JPS60173410A
JPS60173410A JP60007301A JP730185A JPS60173410A JP S60173410 A JPS60173410 A JP S60173410A JP 60007301 A JP60007301 A JP 60007301A JP 730185 A JP730185 A JP 730185A JP S60173410 A JPS60173410 A JP S60173410A
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compass
signal
deviation
correction
indication
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JP60007301A
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ジエームズ・エム・ラペイア
ジヨン・テイ・フオウラー
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Laitram LLC
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠隔読取式磁気コンパスに関し、特にデビエー
ションおよび他の磁気エラーの自動補正装置に関する。
磁気コンパスはいくつもの外部影響を受けて、コンパス
の読みにエラーを生ずるものである。このエラー源の１
つは磁気バリエーションで、これは世界中の任意の地点
で地磁気の磁力線の方向と負、北の方向とがなす差であ
シ、また地球上の位置に応じて変化しているものである
。他のエラー源は、磁気デビエーションで、これは船舶
自体或はその設備による磁気変動を受けたコンパスの読
み（北）と磁北との差であって、船首方位（以下適宜へ
ツデングと百９）に応じて変化するものである。
バリエーションは航海図に記入されているので、ｆｉｍ
の地球上の位置において、コンパスの耽ミニ所定の補正
値を加減すれば補償できる。またこのバリエーションな
るものはしばしば変化するものではない。しかし、デビ
エーションは船の方向が変るにつれて変化するので、や
っかいなものである。デビエーションは、船舶の例えば
１０度毎のへッデング変化に対してデビエーション補正
値を記入したチャート全参照して、補正するのが一般で
ある。ヘツデングは、しばしば変るので、デビエーショ
ン補正はわずられしく、またデビエーションチャートを
用いて行なう較正もやっかいであシ時間がかかることで
ある〇 本発明は遠隔読取式磁気コンパスの自動デビエーション
補正装置を提供するもので、この装置ａは特に米国特許
第３８８８０１６号および８ｇ３８３３９０１号に開示
【うた型のｆ′ジタル信号出力式ココンｆスに用いられ
るものである◎ 簡単に百えは、本発明はｆジタルコンノ４スト表示装詐
の間に回路全介在させて、任意のへツｒングに対シてコ
ンミ４ス出力にデビエーション補正数全自動的に加減す
るものである。この補正回路は谷へツデングに対してｒ
ビニ−ジョン修正値を記憶した読取シ専用記憶装置のよ
うな記憶装置をそなえておシ、典形的なものとして、補
正値は３６０゜の船首方位の各１度に対して記憶装置に
記憶されている◎記憶装置はへツデング或は補正へツデ
ングに対して補正値を記憶できるものである。このよう
に補正値が記憶されている場合、任意のへツデングに対
しデジタルコンノ臂ス出力は、記憶装置全アドレスし、
補正値は論理演算を介して；ンノｆス出力に組合わされ
て補正した出力を発生し、これを衣示或は他の目的に使
用する。補正へツデングが記憶装置に記憶されている場
合は、任意のへツデングに対するコンミ４ス出力によシ
補正へツデング記憶装置βは直接表示しこれを他に用い
ることができるようになっている〇 記憶装置は、デビエーションの影響とは無関係にヘツデ
ングを安定に指示するジャイロコンパス或は同様な装置
を用いて、一般にプログラムされる。ジャイロコンパス
からのへツデング情報とデジタルコンパヌからのへツデ
ンダ情報とは処理用論理回路に加えられ、記憶回路に加
える適切な補正値全決定する。較正を行なうには、デジ
タルコンパス全そなえた船舶を円軌跡を画くように操舵
し、全方向のへツｆングに対して磁気コンパスのデビエ
ーションエラーを計算するのである０所定間隔で、ジャ
イロコンパス演算論理により書込み或はストローブ信号
全記憶装置に加え、演算したデビエーション補正値を記
憶装置に記憶させる◎以下本発明を添附図面を参照して
説明する。
第１図は磁気コンノ母スに与える穆々のエラーを概略図
示したものである。船内１２は他の車輌内に配設した磁
気コンノｆスｌＯはその公知の指北特性によｐ％足の方
向ヲ指すものである。船舶の進行方向は、所謂ラッパラ
インという指示線１４にょシコンノ母スから読むことが
できる。コンノｆスの読みθ。
は船舶の方向全あられすものである。
コンノ４ス自体矢印１６で示した真北を正確に指示でき
るものであることが理想ではあるが、種々の磁気の影響
を受けて、コンノ４スの北は真北とは異った方向である
。
第１に、コンパスが一致する磁力線即ち磁北は矢印１８
で示したように真北とは正確には一致しない口この真北
と磁北の差はバリエーションと呼ばれるものであって、
角度φ７　で示した。このバリエーションの値は地球上
の位ｆｆ１ｌ変えるにつれて、次第に変化するものであ
る。
コン／母スエ２−の第２の主要原因は、地磁気と船１２
の或は船内にある柚々の磁性材料との相互作用であって
、これによってコンパスの北即ち磁北は矢印２〕で示し
たように磁北とは異った方向である。この誤差はデビエ
ーションと呼ばれるもので、φ、で図示した。このデビ
エーションは船舶１２上の磁性構造体に起因する以上、
デビエーションの大きさは、船の方向が変るにつれて地
磁気と磁性構造体との関係が変化して、変化するに到る
。船の方向と真北との間の実際の角度θはコンノ４スの
ニミθ。にバリエーションφＶおよびｒビニ−ジョンφ
Ｄを加減して得られる。
第２図は、デジタルコンミ９スの出力のｒビニ−ジョン
エラー全補償する信号全発生する本発明による回路を示
したものである。前述した特許に開示されたような７′
ジタルコンパス３０は、船の方向（以下へツｒングと言
う）をあられすデジタル信号を発生し、これらの信号は
ケーブル３２ヲ介して本発明のデビエーション補正回路
具に加えられるＯ船は航路を進行するにつれて種々の異
ったヘツデング金取る０従ってコンパス３０は異ったヘ
ツデングをあられす異ったデジタル出力を発生するＯこ
の出力は読取シ専用記憶装置（以下ＲＯＭ　と言う）３
６のアドレス入力に加えられ、更にプロセッサ（処理装
ｆ）３８の入力に加えられる。入力に応答してＲＯＭ　
３６は、コンノ臂ス加から出力した特定へッデング出力
に対応した位置に記憶したデータを出力側に発生する。
このデータは、以下詳細に説明するように、ＲＯＭ３６
に記１意させておいたデビエーション補正値（ファクタ
）に対応する。プロセッサ；う８はコンノ干ス関からは
へツｒングｆ−タ、ＲＯＭ３６からはｆビニ−ジョン補
正データ全それぞれ受け、これらデータを組合せてデビ
エーション補正出力信号を発生する０この信号は読取シ
装置４０に加え、補正したコンパスへツデングを表示し
、或は他の装置に加えて方向情報として利用するＯプロ
セッサ３８に、適切な諒４２からの局部的磁気バリエー
ションをあられす信号を加えるようにしてもよい。プロ
セッサ３８はバリエーション補正をｒビニ−ジョン補正
出力信号と組合せて、磁気バリエーションおよびデビエ
ーション双方から工之−ｔ−補償するようにする０従っ
てプロセッサ詔からのデジタル出力信号は真北に対する
補正したコンノ臂スの読みをあられすものであるＯ磁気
ノ９リエーション補正信号源４２は、例えば、局部磁気
ノ々リエーション値をダイヤルするつまみ式スイッチで
ある。第２図の回路は、コンパス（資）の出力の磁気エ
ラーを自動的に補償してｒビニ−ジョンまたはデビエー
ショｙとバリエーションに対して補正したコン／４’ス
ヘツデング指示を発生し、しかも人為的補正用計算を必
袈としない、安価でしかも簡単な手段を提供するもので
あるＯ 第３図は、補正回路３４の変形例を示すものであって、
この場合コンパスぷ〕のへツデング全メられすデジタル
デー夕はＲＯＭ　４４　のアドレス入力に直接加えられ
る。＠３図の回路では、第２図のように単に補正データ
よりは、全体としての方向データを含むようにするため
にＲＵＭ　４４　の容゛針はＲＯＭ３６より大きくなけ
れはならな込。
肌４図に示したものは、ＲＯＭ　３６にデビエーション
補正データ？記憶させる手段である。デビエーション補
正値は船ごとに異っているので、適切なデビエーション
補正値全決定し且つこれ全ＲＯＭ３６に記憶させる装置
で構成が簡単で、しかも動作が高速窩信頼性をもって行
なわれるものが特に必央である。肌４図の較正製［４６
はこの機能を有するものであって、船に一時的に設置し
て補正回路の初期較正を行なう吃のである０代表的な較
正装置＋￥　４６に、コンパスぶ〕に影響？与える磁気
デビエーションエラーとは無関係に貝の方向情報が得ら
れるジャイロコンパス４Ｂ停ヲそなえている◇ジャイロ
コンｉｊス４８からの方向悄＠は補正計算記憶論理回路
５０に導入されるが、この回路（づ゛適切な結合器をブ
１”して回路３４に相互接続したものである。
ｊ向切な補正値を回路３４のＲＯＭ３６に初めに記憶さ
せるために、較正装置・１６は図示したように補償回路
：３４に一時的に接続しておく。次に船が円軌跡を画く
ように操舵して、船のへツデングが完全に３６０°方向
を変えるようにする。船のへツデングが変るにつれて、
船のへツデングを指示し且つ磁気デビエーションおよび
バリエーションエラーを含むコンノ９ス加の出力は、陶
理回路団でジャイロ、コン／千ス４８が快定しｆｃＸへ
ツデングと比較される〇この比較によって、論理回路間
はデビエーション補正値を計算し、これをＲＯＭ３６の
入力に加える。
所定時間後に、論理回路ヌ）はストローブ信号を発生す
る０この信号はＲＯＭ３６の書込み許可入力に加えられ
、現在の計算されたデビエーション補正値をＲＯＭ３６
に記憶させる。ストローブ信号の周波数およびＲＯＭ３
６に記憶した個々のデビエーション値はコンパス３０を
補正する精度に依存するものであって、本発明によれば
、１度のへツデング変化に対して容易に補正することが
できる。
必要に応じ、バリエーション補正回路５２を較正装置に
附加することもできる。この回路５２は信号を商理回路
（３）に加えてデビエーション補正信−けと組合させ、
局部磁気バリエーションによる影響も補正するものであ
る。また第３図の実施例のＲＯＭ１１４に加よるデビエ
ーション補正へツデングデータを発生するように、較正
装置４６を容易に補足することができる点に留意された
い。
凍だ、補正回路は種々の形で補足変形できるものであシ
、また本発明の変形も、その技術内容を独身に応用する
ことに関し、当業者によ如容易になし得るものである。
従って本発明は特許請求の範囲に記載したことのみに限
足されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は磁気コン・ヤスの絖みに影響を与える棹にのエ
ラーを示す説明図、第２図は本発明による補正回路のブ
ロック図、第３図は本発明による補正回路の他の実施例
を示すブロック図、第４図は記憶装置をプログラムする
装置のブロック図である。 ＩＯ・・・・・・磁気コンノＪ？ス　１２・・・・・・
船舶１４・・・・・・指示線　１６・・・・・・真北１
８・・・・・・イに北　（至）川・・・線化３（）・・
・・・・デジタルコンパス　３２・・・・・・ケーブル
３４・・・・・・デビエーション補正回路３６　、４４
・・・・・・ＲＯＭ　３８・・・・・・ノロセッサ４０
・・・・・・読取シ装櫨　４６・・・・・・較正装置４
２・・・・・・磁気ノ々リエーション補正信号源４８・
・・・・・ジャイロコンノ臂ス

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）実際のコンｉ４スヘツデ／グをあられすデビエー
    ション補正出力信号を提供するコンパス指示補正装置で
    あって、 （イ）　指示コンパスへツデ／グをあられす出力信号を
    提供する磁気コン・母スと、′ （ロ）′４ｉ数の異った指示へツデングの各々に対しコ
    ンハスのデビエーションをｉられ−ｒデビエーション補
    正信号を記憶する手段と、ノ（ハ）　コンｉ９スからの
    出力信号に応答して指示コンパスへツデングに対応した
    記憶デビエーション補正信号を検索する手段と１ 、に）実際ノコンノ母スヘツデングをあられすデビエー
    ション補正出力信号を発生するよう、検索デビエーショ
    ン補正信号およびコンノ母ス出力信号に応答する手段と
    、 （ホ）較正回路とをそなえ、この較正回路がコンｉ９ス
    の実際のへツデングをあられす信号を提供する手段と、
    較正回路にコン・母ス出力信号を提供する手段と、実際
    のへツデングをあられす信号およびコンノ４ス出力信号
    に応答し両者の差をあられす信号を提供する手段と、前
    記差信号を前記記憶手段に記憶させる手段とをそなえた
    ことを特徴とするコンｉぐス指示補正装置。
  2. （２）前記コンｉ４スの実際のへツデング金あられす信
    号を提供する手段が、前記磁気コンパスと固定角度関係
    を有するジャイロコンパスをそなえたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載のコンパス指示補正装置。
  3. （３）前記較正回路が前記磁気コンノＪ？スおよびジャ
    イロコンｉぐスが３６０度回転されるにつれて前記デビ
    エーション補正信号を前記記１．は手段に記憶するよう
    になされたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
    のコンパス指示補正装置。
  4. （４）前記較正回路が磁気バリエーションを補償する手
    段を更にそなえたことを特徴とする特許請求の範囲第２
    項記載のコンパス指示補正装置。
  5. （５）　前記記１．は手段がｗｔ、取り専用記憶装置を
    そなえたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    コンパス指示補正装置。
  6. （６）　指示コン・やスヘッデングをあられす出力信号
    を提供する磁気コン・量スと、複数の異った指示へツデ
    ング各々に対しコンパスのデビエーションをあられすデ
    ビエーション補正信号を記憶し且つコン・マスからの出
    力信号に応答して指示コン／’Ｐスヘツデングに対応し
    たデビエーション補正信号を発生する手段とをそなえた
    型のデビエーション補正磁気コンパスに用いるコン・ヤ
    ス指示補正装置において、較正回路をそなえ、この較正
    回路が （イ）コンｉＲスの実際のへッデングをあられす信号を
    提供する手段と、 （ロ）　この較正回路にコン・ヤス出力を提供する手段
    と、 （ハ）実際のへッデングをあられす信号と、コンパス出
    力１百号とに応答し、指示コンノＪ？スヘツデングのデ
    ビエーションをあられすｒビニ−ジョン補正信号を提供
    する手段と、に）デビエーション補正信号を記憶手段に
    記憶させる手段とをそなえたことを特徴とするコンパス
    指示補正装置。
  7. （７）　前記コンｉ９スの実際のへツデングをあられす
    信号を提供する手段がジャイロコンパスを含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第６項記載のコンパス指示補正
    装置。
  8. （８）　（ｉｔコン・マスにデビエーション？ｔｌＮＩ
    １号’を提供するコンパス指示補正装置であって、コン
    パスの実際のへツデングをあられす信号を提供し、実際
    のコンパスへツデングをあられす信号をコンパス出力信
    号と比較してコンｉ９スデビエーションをあられす信号
    を発生し、更に複数の異ったヘツデングの各々に対しコ
    ンｉ９スのデビエーションをあられすデビエーション補
    正信号を記憶させながら、コンノ臂スを３６０度回転さ
    せることによって、複数の異ったヘツデングの各々に対
    してコンパスのデビエーションをあられすデビエーショ
    ン補正信号を記憶すること；指示コンノ母スへツデング
    をあられすコンパスからのデジタルコンノ臂ス出力信号
    を提供することと；コンｉぐスからの出力信号に応答し
    て指示コンパスへツデングに対応した記憶デビエーショ
    ン補正信号を検索して実際のコンパスへッデングをあら
    れすデビエーション補正出力信号を発生することを％似
    とするコンパス指示補正方法。
  9. （９）前記信号比較が、前記実際のコンパスへッデング
    をあられす信号と前記コンパス出力信号との間の差を算
    出し両者の差をあられす信号を発生することを含み、こ
    の差信号が前記デビエーション補正信号として記憶され
    、更に前記信号比較が前記コンパス出力１百と前記検索
    デビエーション補正信号を組合わせ実際のコンパスへツ
    デングをあられすデビエーション補正出力信号を発生す
    ることを含むことを特徴とする特許請求の範囲第８項記
    載のコンパス指示補正方法。
JP60007301A 1976-06-17 1985-01-18 コンパス指示補正方法および装置 Pending JPS60173410A (ja)

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US697195 1976-06-17

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