JPS60199798A - Automatic steering gear - Google Patents

Automatic steering gear

Info

Publication number
JPS60199798A
JPS60199798A JP59055828A JP5582884A JPS60199798A JP S60199798 A JPS60199798 A JP S60199798A JP 59055828 A JP59055828 A JP 59055828A JP 5582884 A JP5582884 A JP 5582884A JP S60199798 A JPS60199798 A JP S60199798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flying object
steering
aircraft
accelerometer
gravity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59055828A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
三原 荘一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59055828A priority Critical patent/JPS60199798A/en
Publication of JPS60199798A publication Critical patent/JPS60199798A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、誘導装置の指命に従って飛しようを行う誘
導飛しよう体及び航空機に使用する自動操舵装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a guided flying object that flies according to instructions from a guidance device and an automatic steering device used in an aircraft.

〔従来技術〕[Prior art]

第1図は、飛しよう体に使用する従来の自動操舵装置の
一実施例を示すフロック図であり、(1)は加速度指令
信号を発生する誘導装置、(2)は重力の影響全町ち消
すGバイアス付加装置、 +31はピッチ軸の回転角速
度全検出するレートジャイロ、(4)はピッチ軸の加速
度全検出する加速度計、(5)は加速度指令に追従すべ
く操舵指令信号を発生するピッチ軸オートバイロフト、
(61は所要の舵角をとるピッチ軸操舵装置、mはロー
ル軸レートジャイロ。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional automatic steering system used in a flying vehicle, in which (1) shows a guidance device that generates an acceleration command signal, and (2) shows the effect of gravity on all town streets. +31 is a rate gyro that detects the entire rotational angular velocity of the pitch axis, (4) is an accelerometer that detects the entire acceleration of the pitch axis, and (5) is a pitch controller that generates a steering command signal to follow the acceleration command. axis motorcycle loft,
(61 is a pitch axis steering device that takes the required steering angle, m is a roll axis rate gyro.

(8)はロール軸オートパイロット、(91はロール軸
操舵装置、α01はヨー軸レートジャイロ、 (11)
はヨー軸加速度計、 U21はヨー軸オートバイロツ)
、Q31はヨー軸操舵装置である。
(8) is a roll axis autopilot, (91 is a roll axis steering device, α01 is a yaw axis rate gyro, (11)
is the yaw-axis accelerometer, U21 is the yaw-axis autograph)
, Q31 is a yaw axis steering device.

従来の飛しよう体に使用される自動操舵装置は上記の様
に構成され以下の様に動作する。誘導装置(1)からは
1重力の影響を無視した場合に飛しよう経路全変化させ
るに必要な横加速度コマンドが発生する。
A conventional automatic steering system used in a flying object is constructed as described above and operates as follows. The guidance device (1) generates a lateral acceleration command necessary to completely change the flight path if the influence of gravity is ignored.

゛ピッチ制御系においては直接重力の影響を受けるため
、Gバイアス付加装置(2)で所要の補償信号を付加し
て加速度指命となる。ピッチ系オートパイロット(5)
では、レートジャイロ(3)と加速度計(4)の信号を
利用して、所要加速度が発生1〜埒き操舵指A?を出力
する。操舵装置(6)では、操舵指令に従って舵角をと
る。
Since the pitch control system is directly affected by gravity, the G bias addition device (2) adds a necessary compensation signal to provide an acceleration command. Pitch autopilot (5)
Now, using the signals from the rate gyro (3) and the accelerometer (4), the required acceleration is generated from 1 to 40 degrees. Output. The steering device (6) determines the steering angle according to the steering command.

ロール制御系においては、レートジャイロ(7)の信号
力1らロール姿勢角が一定になる様にロールオートバイ
ロツ1−(81,操舵装置(9)によって操舵が行われ
る。
In the roll control system, the roll autopilot 1-(81, steering device (9)) performs steering so that the roll attitude angle is constant based on the signal force 1 of the rate gyro (7).

ヨー制御系では、Gバイアスは付加されない点を除けは
ピッチ系と同様の操舵が行われる。
In the yaw control system, the same steering as in the pitch system is performed, except that no G bias is added.

ところで従来の自動操舵装置においては、ピッチ系のみ
にGバイアスを加えるために、初期ロール姿勢角の誤差
、又は飛しよう中のロール制御系誤差等によって、不適
切な飛しよう経路をとることがあった。第2図は、かか
る欠点全示す図で。
However, in conventional automatic steering systems, since G bias is applied only to the pitch system, an inappropriate flight path may be taken due to an error in the initial roll attitude angle or an error in the roll control system during flight. Ta. FIG. 2 shows all such defects.

Q4iは飛しよう体、051は水平飛行した場合の軌跡
Q4i is the flying body, and 051 is the trajectory when flying horizontally.

α6)はGバイアスがない場合の軌跡、αnはGバイア
スを反対に付加した場合を示す。第2図において誘導装
置(1)からの横加速度指命が零の場合に、Gバイアス
が適切に加わっている場合には、軌跡α9の様に水平角
しようになるが、Gバイアスが加わら々い時には軌跡(
16+の様な放物軌跡αe’lと9.Gバイアスが反対
に加わると慣性座標から見ると2Gで降下テる放物軌跡
αηをとる。飛しよう体のロール姿勢角が正確に把握出
来ていれは、051のaK飛しようするが、設定ロール
角あるいは静定した場合のロール角が誤ったものである
と、軌跡051から軌跡鰭までの1b]の軌跡をとり得
る。そのため誘導装置の指令に従わない場合があるとい
う欠点があった。
α6) shows the trajectory when there is no G bias, and αn shows the trajectory when the G bias is added. In Fig. 2, when the lateral acceleration command from the guidance device (1) is zero, if the G bias is applied appropriately, the horizontal angle will be as shown by the trajectory α9, but the G bias will not be applied. Sometimes the trajectory (
Parabolic locus αe'l like 16+ and 9. When a G bias is applied in the opposite direction, it takes a parabolic trajectory αη that descends at 2G when viewed from the inertial coordinates. If the roll attitude angle of the flying object can be accurately grasped, it will fly 051 aK, but if the set roll angle or the roll angle when statically fixed is incorrect, the distance from trajectory 051 to the trajectory fin will be incorrect. 1b]. Therefore, there was a drawback that the instructions from the guidance device may not be followed.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、かかる欠点を改善する目的でなされたもの
で、飛しよう体の高度、速度情報から推定した機体の空
力特性と、レートジャイロの信号全利用して、慣性座標
系における加速度運動全推定することによって、適正な
重力補償金行うことの出来る自動操舵装置を提供するも
のである。
This invention was made with the aim of improving such drawbacks, and uses the aerodynamic characteristics of the aircraft estimated from the altitude and speed information of the flying object and the signals of the rate gyro to fully estimate the acceleration motion in the inertial coordinate system. By doing so, it is possible to provide an automatic steering system that can provide appropriate gravity compensation.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第3図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
 (11,(31〜(131は上記従来の自動操舵装置
と同一のものである。(181はピトー管等で構成され
る気圧高度、速度計、0!l[は高度速度から飛しよう
体旋回時定数τθ 全推定する係数推定装置、 (20
+はレート信号加速度信号、旋回時定数推定値からGバ
イアスを推定するピッチ軸のGバイアス計算装置。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention,
(11, (31 to (131 are the same as the conventional automatic steering system mentioned above. Time constant τθ Total estimation coefficient estimator, (20
+ is a pitch axis G bias calculation device that estimates G bias from a rate signal, an acceleration signal, and an estimated turning time constant.

(2Ilは(2αと同様の動作を行うヨー軸のGバイア
ス計算装置である。
(2Il is a yaw axis G bias calculation device that performs the same operation as (2α).

次に動作について説明テる。この場合、ピッチ系ヨー系
の相違はないためピッチ系を例にとり説明する。気圧高
度速度計部によって検出恣れた高ivh、速度kpM 
とすると、飛しよう体の旋回時定数τδ は、これらの
2変数により推定可能である。そこで係数推定装置(L
lでτθ を推定する、飛しよう体の慣性座標系での加
速度ヲaJ とするとこの推定値qは次の微分方程式か
ら算出出来る。
Next, I will explain the operation. In this case, since there is no difference between the pitch system and the yaw system, the pitch system will be explained as an example. High ivh and speed kpM detected by barometric altimeter and speedometer
Then, the turning time constant τδ of the flying object can be estimated from these two variables. Therefore, the coefficient estimation device (L
If the acceleration in the inertial coordinate system of the flying body is aJ, the estimated value q can be calculated from the following differential equation.

六 ・ 町+τθ(h、 VM)・町二〇・■M、(1)この場
合に、加速度計(4)の出力をaaCとすると。
6 ・Town+τθ(h, VM)・Town 20・■M, (1) In this case, let the output of the accelerometer (4) be aaC.

飛しよう体に働らく重力成分a(1は1次式で与えられ
る。
The gravitational component a (1 is given by a linear equation) acting on the flying body.

aQ = aaC−aI甲f21 従って、この重力成分a(1(i7Gバイアスと丁れは
飛しよう体に加わる重力の影響が除去出来、誘導信号か
らの横加速度指命全ac と丁ハは。
aQ = aaC-aIAf21 Therefore, this gravity component a(1(i7G bias and 1) can remove the influence of gravity applied to the flying body, and the total lateral acceleration command from the guidance signal ac and 21.

aCz町 ・・・(3) とすることが出来る。Gバイアス計算装置(支))では
雑音の影響を考えて、平均化ケ行いGバイアスGBia
sは1次式に従って計算を行う。
aCz town...(3) It can be done as follows. Considering the influence of noise, the G bias calculation device (branch) performs averaging and calculates the G bias GBia.
s is calculated according to a linear equation.

(N−1) GBias −膚、GBias十、 (aac−a■)
 −(41(4)式において、Nは2以上の整数として
Gバイアス計算装置@)でくり返し修正全行いながら自
動操舵を行う。ヨー系でも同様の動作を行うため。
(N-1) GBias - skin, GBias ten, (aac-a ■)
- (In formula 41 (4), N is an integer of 2 or more, and automatic steering is performed while repeatedly performing all corrections using the G bias calculation device @). To perform the same operation in the yaw system.

飛しよう体のロール姿勢角にかかわらす適切なGバイア
スが作用し、誘導装置から出力きれる希望する方向に操
舵していくことが可能である。
Appropriate G bias is applied regardless of the roll attitude angle of the flying object, and it is possible to steer the flying object in the desired direction with the full output from the guidance device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明した様に9機体の姿勢角変化の様子
と加速度計の出力から適切な重力補償が出来るため、飛
しよう体のロール姿勢角が変化しても重力による軌跡の
曲がりはなくなり適切な誘導が可能である。
As explained above, this invention can perform appropriate gravity compensation based on the changes in attitude angle of the nine aircraft and the output of the accelerometer, so even if the roll attitude angle of the flying object changes, the trajectory will not curve due to gravity and will be appropriate. It is possible to induce

また、この発明によるGバイアス値から1力の方向が検
出出来るため、慣性装置の誤差修正にも使用することが
出来る。
Furthermore, since the direction of one force can be detected from the G bias value according to the present invention, it can also be used to correct errors in an inertial device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来の飛しよう体に使用する自動操舵装置の
一実施例を示すフロック図、第2図は第1図の自動操舵
装置の欠点を示す図、第3図はこの発明の一実施例を示
す図である。 図において、 (11ハ誘導装置、 (3+、 (71
,(lotはピッチ、ロール、ヨー系のレートジャイロ
、+4+、 (111はピッチ、ヨー系の加速度計、 
(51,(81,(12はピッチロール、ヨー系のオー
トパイロット、 (61,(91,C3はピッチ、ロー
ル、ヨー系の操舵装置、0gは気圧高度速度計、C3は
係数推定装置、C2+j、(2Bはピッチ。 ヨー系のGバイアス計算装置である。 なお1図中同一符号は同−又は相肖怖分を示すものとす
る。 代理人 大 岩 増 14ノ。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a conventional automatic steering system used for flying objects, FIG. 2 is a diagram showing the drawbacks of the automatic steering system shown in FIG. 1, and FIG. It is a figure showing an example. In the figure, (11c guidance device, (3+, (71c)
, (lot is pitch, roll, yaw system rate gyro, +4+, (111 is pitch, yaw system accelerometer,
(51, (81, (12 is pitch, roll, yaw system autopilot, (61, (91, C3 is pitch, roll, yaw system steering system, 0g is barometric altimeter, C3 is coefficient estimation device, C2+j , (2B is the pitch. It is a yaw system G bias calculation device. In addition, the same reference numerals in one figure indicate the same or similar. Agent Masu Oiwa 14th.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 誘導装置の指令に従って飛しようを行う誘導飛しよう体
及び航空機の自動操舵装置において、飛しよう体に作用
づ−る横方向の加速度を計測する加速度計と、飛しよう
体の回転角速度を検出するレートジャイロと、飛しよう
体の高度、速度を検出ツーるピトー管等から構成芒れる
気圧高度速度計と。 飛しよう体の高度、速度力)ら機体の空力係数を推定す
る係数推定装置と、レートジャイロの出力。 加速度計の出力、係数推定装置の出力から飛しよう体に
働らく重力の影曽を除去する重力袖偵伯号全発生するG
バイアス計算装置と、飛しよう体に対して横加速度指令
奮発テる誘導装置と、加速度指令に対して機体に同様の
加速度を発生はせるオートパイロットと、オートパイロ
ットの操舵指令に対して操舵を行う操舵装置と忙備え1
機体に働らく重力の方間を事前に与えずとも車力補償全
行つた操舵を行うこと全特徴とする自動操舵装置。
[Scope of Claims] In an automatic steering system for a guided flying object and aircraft that fly according to instructions from a guidance device, an accelerometer that measures lateral acceleration acting on the flying object and an accelerometer for measuring lateral acceleration acting on the flying object, A rate gyro that detects the rotational angular velocity, and a barometric altimeter and speedometer that consists of a pitot tube and other components that detect the altitude and speed of the flying object. A coefficient estimation device that estimates the aerodynamic coefficient of the aircraft based on the altitude, speed and force of the flying object) and the output of the rate gyro. G that is generated entirely by gravity, which removes the influence of gravity acting on the flying body from the output of the accelerometer and the output of the coefficient estimation device.
A bias calculation device, a guidance device that issues a lateral acceleration command to the flying object, an autopilot that generates a similar acceleration to the aircraft in response to an acceleration command, and a steering system that performs steering in response to the autopilot's steering command. Steering equipment and busy preparations 1
An automatic steering system is characterized in that it performs steering that fully compensates for vehicle force without giving the direction of gravity acting on the aircraft in advance.
JP59055828A 1984-03-23 1984-03-23 Automatic steering gear Pending JPS60199798A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59055828A JPS60199798A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Automatic steering gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59055828A JPS60199798A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Automatic steering gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60199798A true JPS60199798A (en) 1985-10-09

Family

ID=13009824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59055828A Pending JPS60199798A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Automatic steering gear

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60199798A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4882697A (en) Stabilization control circuit for vertical position in an inertial navigator
US7970501B2 (en) Methods and systems utilizing true airspeed to improve vertical velocity accuracy
US4127249A (en) Apparatus for computing the rate of change of energy of an aircraft
JP4447791B2 (en) Aircraft attitude determination apparatus having a gyrometer and an accelerometer
CN111207745A (en) Inertia measurement method suitable for vertical gyroscope of large maneuvering unmanned aerial vehicle
US5062583A (en) High accuracy bank-to-turn autopilot
JPS621880B2 (en)
JPS60199798A (en) Automatic steering gear
JP3140130B2 (en) Navigation device
US6085149A (en) Integrated inertial/VMS navigation solution
JPS5927199A (en) Automatic steering system of missile
JP3028888B2 (en) Autopilot device
JPS61169786A (en) Tracking filter
JPS6036999B2 (en) Programmed flight control method for unmanned aircraft
JPH07234235A (en) Velocity measuring apparatus for submerged navigating body
JP3368917B2 (en) Calibration method for inertial detection means of moving object
JPS6321499A (en) Guidance system of missile
JPH059806B2 (en)
JP3399115B2 (en) Autopilot device
JP3959538B2 (en) Autopilot
JPS59219700A (en) Auto-pilot for missile
JPH07151559A (en) Movement data lead-through method of vehicle
JPS6049409A (en) Space stabilization controller
JPH0372913B2 (en)
JPS5981710A (en) Guidance controller of flying object