JPS60317A - 方向ジヤイロ装置 - Google Patents

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、方向ジャイロ装置に関する。

方向ジャイロ装置は、航空機等に塔載され、オートパイ
ロットの方位検出用センサとして使われるものである。

従来の方向ジャイロ装置は、基準方位を得るため、ケー
ジ機構またはアライメント機構によねケー−）またはア
ライメント乞実施するコトニよシ、スピン軸を基準方向
に向け、しかる後ケー−）機構またはアライメント機構
を解除して、方位軸まわりにのみ自由な状態にして使用
している。スピン軸は慣性空間に固定されるので、航空
機等が方向を変えることによって生じる方向ジャイロ機
構のケースのスピン軸に対するずれ〔偏位角）ａ−シン
クロ発電機により検出することにより、航空機等の方位
を検知することができる。

しかるに、上記の如き、従来のジャイロ装置は、ケージ
機構やアライメント機構が必要であるため、機構的に複
雑であり、高価であるという欠点があった。また、偏位
角を示す信号がシンクロ発電機から得られるシンクロ信
号として得られるため、直接記録器等に与えることがで
きず、またディジタル信号に変換するにも、高価なシン
クロディジタル変換器が必要であった、 本発明の目的は、構造が簡単で、安価であり、また直接
記録器等に供給するのに適した信号音発生し得る方向ジ
ャモロ装＃ン提供することにある。

本発明の方向ジャイロ装置は、ジャイロ機構のケ・−ス
の、スピン軸に対する偏位角の検出に、２相信号を発生
するレゾルバと、レゾルバの出力に基き該偏位角の余弦
、正弦ン示す出カン発生する位相弁別回路とを用いると
ともに、この位相弁別回路の出力に基いて、偏位角欠算
出する偏位角算出回路と、アライメント時における偏位
角算出回路の出力をラッチし、ホールドするホールド回
路とン備え、アライメント後、偏位角算出回路の出力の
、ホールド回路の出力に対する出力の偏差を、方位ン示
す信号として用いるものである。

第１図は本発明に係る方向ジャイロ装置の一実施例を示
したものである。ジャイロ機構ｌは、スピンモータ２と
、内側ジンバル３と、外側ジンバル４とを有する。回転
中のスピンモータ２のスピン軸２ａ　の方向は、慣性空
間に固定される。一方、ジャイロ機構のケース（破線５
により概念的に示す）はジャイロ機構が塔載でれている
航空機等の機体に固定され、該機体とともに方位を変え
る。

レゾルバ１０は、外側ジンバルに固定ちれた一次巻線１
１と、ジャイロ機構のケース５に固定８れた二相の二次
巻線１２　、１３と７有する。

励磁回路加は、レゾルバ１０の一次巻線工１に一定スピ
ン軸２．　Ｋ対する偏位角Ｗに関係付けられる位相差（
励磁信号に対する）を持つ二相正弦波信号が誘起される
。

一対の位相弁別増幅器３１　、３２は、それぞれ二次巻
線１２　、１３の出力信号７受け、偏位角Ｖの宗弦ｃｏ
ｓＶｆ、正弦ｓｉｎ　Ｆ　’に示す直流信号Ｘ＝ＦＪｃ
ｏｓＦ。

Ｙ＝ＥｓｉｎＦＹ出力する。

アナログ・マルチプレクサ４０は、位相弁別増幅器３１
　、３２の出力Ｘ、Ｙ乞受け、第２図ｆａ）に示す如く
、周期的に、交互に選択して出力する。

アナログ・ディジタル変換器間は、アナログ―マルチゾ
レクサ４０に同期して動作し、アナログ・マルチゾレク
？４０の出力をディジタル信号に変換する。即ち、第２
図（ｂ）に示す如く、時刻ｔｌ　、　ｔ２゜ｔ３　、　
ｔ４・・・でアナログ・マルチプレクサ４０の出力（そ
のテンプル時の瞬時値火ＸＩ　、　Ｙ２　、　Ｘ３　、
　Ｙ４・・・で表わす）をサンプルし、そのサンプル値
をディジタル信号に変換したものＺ出力する。

関数発生器６０は、アナログ・ディジタル変換器の出力
を受け、偏位角”Ｉ’ｑ示す信号乞出力する。

即ち、相前後して与えられる、一方の位相弁別増幅器３
１の出力Ｘと他力の位相弁別増幅器３２の出力Ｙとの比
ｙ／ｘ　（よシ具体的には、相前後するサンプル時のサ
ンゾル値の比、例えばＹ２／ＸＩ　またはＹ２／Ｘ３　
）　の逆正接関数（ｔａｎ〜”（Ｙ／Ｘ））’！ａ’出
力する。

以上のうち、アナログ・マルチプレクサ４０．アナログ
命ディジタル変換器Ｗ１および関数発生器ωにより、一
対の位相弁別増幅３５”’　３２の出力に基いて偏位角
Ｖｆン示すディジタル信号乞発生する偏位角算出回路が
形成されている。

ホールド回路７０は関数発生器ωの出力Ｆ７受け、アラ
イメント指令ＣＡが与えられた時、該出力Ｖをラッチし
、ホールドする。このアライメント指令が与えられた時
の出力Ｖの値＋１’　＝　ＰＨは、アライメント時にお
ける偏位角として以後、航空機等の運航中、方位の算出
に用いられる。

加算器間は、関数発生器ωの出力Ｖの、ホールド回路７
０の出力ｙＨに対する偏差をめる。即ち、航空機等の運
航中における関数発生器の出力Ｗの値ヲＦＧ　とすると
、加算器の出力は ＦＡ　＝　ＦＧ−ＦＨ となる。この角は、アライメント後における、航空機等
の方向変化による、方位変化に等しく、航空機等の方位
を示す信号として用いうるものである。

また、記録器、例えばｘｙレコーダに信号欠供給するに
は、位相弁別増幅器３１　、３２の出力を用いればよい
。即ち、これらの出力は、直流出力であって、直接記録
器等に与、えることができる。

尚上記の実施例では、アナログ・マルチプレクサ４０に
よりアナログデータ乞直列データとすルコとによシ、１
台のアナログ・ディジタル変換器で２つの信号のディジ
タル変換をなしている０こうすることによシ、装置の一
層の低コスト化が図れるが、アナログ・マルチプレクサ
７省き、２つの信号Ｘ、Ｙに対応した２台のアナログ・
ディジタル変換器を用いることとしてもよい。この場合
、関数発生器ωとしては２台のアナログ・ディジタル変
換器の出力に基いて、関数７発生するもの７用いる。

以上のように本発明によれば、ホールド回路２用いて、
アライメント時の偏位角をホールドし、このホールド値
に対する、運航中の偏位角の偏差をめることとしている
ので、ケージング機構や、アライメント機構が不要であ
る。従って、装置の構造が簡単となり、コスＨ−低減す
ることができる。また、レゾルバと、位相弁別器により
、偏位角１に関連した直流アナログ信号ン得る工うにし
たので、ディジタル回路とのインターンエイス部（アナ
ログ・ディジタル変換器等）が従来のもの（シンクロ・
ディジタル変換器）に比べ、安価なものとすることがで
きるほか、該直流アナログ信号を直接記録器等に供給す
ることができ、点検整備ン容易にすることができる等の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方向ジャイロ装置の一実施例を
示す概略図である。第２図は、第１図に示す装置の動作
を示すタイムチャートである。 ｌ・・・ジャイロ機構、　２ａ・・・スピン軸、４・・
・外側ジンバル、訃・・ケース、１０・・・レゾルバ、
加・・・励磁回路、３１　、３２・・・位相弁別増幅器
、４０・・・アナログ・マルチプレクサ、カ・・・アナ
ログ・ディジタル変換器、ω・・・関数発生器、７０・
・・ホールド回路、（資）・・・加算器つ 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２１山度を持つ、ジャイロ機構と、−次巻線および二
   次巻線の一方がジャイロ機構のジン・々ルに固定され、
   他方がジャイロ機構のケースに固定されたレゾルバと、
   前記レゾルバの一次巻線に一定周波数の正弦波励磁信号
   を与える励磁回路と、前記励磁信号と、前記レゾルバか
   ら出力芒れる２相の正弦波信号を受け、ジャイロ機構の
   ケースの、スピン軸に対する偏位角Ｗの余弦、正弦ｃｏ
   ｓＦ　、　５ｉｎＦヶ示す直流信号Ｘ、Ｙを出力する一
   対の位相弁別回路と、前記一対の位相弁別回路の出力に
   基いて、偏位角ｖ′（ｌｌ−示す信号を出力する偏位角
   算出回路と、前記偏位角算出回路の出力を受け、アライ
   メント指令が与えられた時、該出力をラッチし、ホール
   ドするホールド回路と、前記偏位角算出回路の出力と前
   記ホールド回路の出力の差請求める加算器とを備えた方
   向ジャイロ装置。 ２％許請求の範囲第１項記載の装置において、前記偏位
   角算出回路は、前記一対の位相弁別増幅器の出力を受け
   、周期的に、交互に選択して出力するアナログ・マルチ
   プレクサと、前記アナログ・マルチプレクサの出力をデ
   ィジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と
   、前記アナログ・ディジタル変換器の出力を受け、偏位
   角１ン示す信号乞出力する関数発生器とを備えているこ
   とン特徴とする装置。 ３特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記関数
   発生器は、相前後して与えられる、前記一対の位相弁別
   回路の一方の出力と、他方の位相弁別増幅器の出力との
   比の逆正接関数（ｔａｎ　ｙ／Ｘ　）　Ｙ出力するもの
   であることを特徴とする装置。