JPS6049409A - 空間安定化制御装置 - Google Patents
空間安定化制御装置Info
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- JPS6049409A JPS6049409A JP58157316A JP15731683A JPS6049409A JP S6049409 A JPS6049409 A JP S6049409A JP 58157316 A JP58157316 A JP 58157316A JP 15731683 A JP15731683 A JP 15731683A JP S6049409 A JPS6049409 A JP S6049409A
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- JP
- Japan
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- angle
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- coordinate
- inertial sensor
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- Pending
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/18—Means for stabilising antennas on an unstable platform
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば船舶上のレーダアンテナなどを空間安
定化する空間安定化制御装置に関するものである。
定化する空間安定化制御装置に関するものである。
第１図は従来の空間安定化制御装置の構成を示すもので
あり１図において（１）は運動体である船体。
あり１図において（１）は運動体である船体。
（幻は船体（１）に固定されたジャイロコンパス、（３
）はジャイロコンパス（２）の出力により指令角度Ｒを
座標変換する第１の座標変換器、（４；は第１の座標変
換器（３）の出力を微分する微分器である。第１の座標
変換器（３）および微分器（４）は具体的にはデジタル
計算機により演算されるものである。（５１は第１の座
標変換器（３）と微分器（４）の出力を受けレーダアン
テナ（６）を駆動するサーボ機構であり、このサーボ機
構（５）は角度検出器（５ａ） 、第１の座標変換器（
３）の出力と上記角度検出器（５ａ）の出力との差を増
幅し微分器（４）の出力を加算するアンプ（ｓｂ）、タ
コジェネレータ（５ｃ） 、および上記アンプ（５ｂ）
の出力とタコジェネレータ（５ｃ）の出力の差を増幅し
レーダアンテナ（６）を駆動する駆動部（５ｄ）とから
構成されている。
）はジャイロコンパス（２）の出力により指令角度Ｒを
座標変換する第１の座標変換器、（４；は第１の座標変
換器（３）の出力を微分する微分器である。第１の座標
変換器（３）および微分器（４）は具体的にはデジタル
計算機により演算されるものである。（５１は第１の座
標変換器（３）と微分器（４）の出力を受けレーダアン
テナ（６）を駆動するサーボ機構であり、このサーボ機
構（５）は角度検出器（５ａ） 、第１の座標変換器（
３）の出力と上記角度検出器（５ａ）の出力との差を増
幅し微分器（４）の出力を加算するアンプ（ｓｂ）、タ
コジェネレータ（５ｃ） 、および上記アンプ（５ｂ）
の出力とタコジェネレータ（５ｃ）の出力の差を増幅し
レーダアンテナ（６）を駆動する駆動部（５ｄ）とから
構成されている。
次に動作について説明する。指令角度Ｒは慣性基準座標
にてレーダアンテナ（６）が向くべき角度であり、旋回
角とふ仰角あるいは三次元位置ベクトルとして入力され
る。指令角度Ｒは第１の座標変換器（３）で船体基準座
標における角度に座標変換されサーボ機構（５ｒに入力
する。この座標変換に必要な慣性基準座標に対する船体
の角度はジャイロコンパス（２）によりロール、ピッチ
、ヨーの角度として検出され、これが第１の座標変換器
（３）に送られる。また第１の座標変換器（３）の出力
は微分器（４）にて微分され、ブースト信号としてサー
ボ機構（５）のアンプ（５ｂ）に加えられる。サーボ機
構（５）は船体基準にてレーダアンテナを駆動するもの
であり、旋回とふ仰の２軸を駆動する。また角度検出器
（５ａ）の出力による位置ループとタコジェネレータ（
５Ｃ）の出力による速度ループを有し、いわゆる１形の
サーボ系をなしている。このサーボ機構（５）により。
にてレーダアンテナ（６）が向くべき角度であり、旋回
角とふ仰角あるいは三次元位置ベクトルとして入力され
る。指令角度Ｒは第１の座標変換器（３）で船体基準座
標における角度に座標変換されサーボ機構（５ｒに入力
する。この座標変換に必要な慣性基準座標に対する船体
の角度はジャイロコンパス（２）によりロール、ピッチ
、ヨーの角度として検出され、これが第１の座標変換器
（３）に送られる。また第１の座標変換器（３）の出力
は微分器（４）にて微分され、ブースト信号としてサー
ボ機構（５）のアンプ（５ｂ）に加えられる。サーボ機
構（５）は船体基準にてレーダアンテナを駆動するもの
であり、旋回とふ仰の２軸を駆動する。また角度検出器
（５ａ）の出力による位置ループとタコジェネレータ（
５Ｃ）の出力による速度ループを有し、いわゆる１形の
サーボ系をなしている。このサーボ機構（５）により。
レーダアンテナ（６）は第１の座標変換器（３）の出力
に追従するように駆動される。１形のサーボ系の場合、
入力に対し遅れ誤差が生じるため、上記ブースト信号を
加えてこの遅れ誤差を打ち消すようにしている。このよ
うにして指令角度Ｒにしたがってレーダアンテナ（６）
は空間安定化制御される。
に追従するように駆動される。１形のサーボ系の場合、
入力に対し遅れ誤差が生じるため、上記ブースト信号を
加えてこの遅れ誤差を打ち消すようにしている。このよ
うにして指令角度Ｒにしたがってレーダアンテナ（６）
は空間安定化制御される。
以上のような構成において、空間安定化の動的精度に最
も大きな影響を与えるのが、ブースト信号系の遅れ時定
数である。第１の座標変換器（３）の・遅れ時定数をＴ
１．微分器（４）の遅れ時定数をＴ２とすると、ブース
ト信号系の遅れ時定数Ｔ５は、はぼＴ３；’ｒ１＋Ｔ２
の関係となる。空間安定化精度はＴ３が小さい程良くな
るがそのためにはＴ１及びＴ２を小さくしなければなら
ず、これは第１の座標変換器（３）と微分器（４）の演
算速度を高速にすることを意味し。
も大きな影響を与えるのが、ブースト信号系の遅れ時定
数である。第１の座標変換器（３）の・遅れ時定数をＴ
１．微分器（４）の遅れ時定数をＴ２とすると、ブース
ト信号系の遅れ時定数Ｔ５は、はぼＴ３；’ｒ１＋Ｔ２
の関係となる。空間安定化精度はＴ３が小さい程良くな
るがそのためにはＴ１及びＴ２を小さくしなければなら
ず、これは第１の座標変換器（３）と微分器（４）の演
算速度を高速にすることを意味し。
その結果、第１の座標変換器（３）と微分器（４）が大
型。
型。
高価となり、したがって空間安定化制御装置としても大
型、高価となる欠点があった。
型、高価となる欠点があった。
さらに微分器（４）によりブースト信号を作っているた
め、微分動作の原理上高周波成分を持つ雑音信号が増幅
されてしまい、サーボ機構（５）ニおいて駆動部（５ｄ
）に雑音による無効電力損失が発生し過熱する欠点があ
った。
め、微分動作の原理上高周波成分を持つ雑音信号が増幅
されてしまい、サーボ機構（５）ニおいて駆動部（５ｄ
）に雑音による無効電力損失が発生し過熱する欠点があ
った。
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、慣性センサーとブースト信号用の座標変換器を用い
て、遅れ時定数が小さく、雑音の少ないブースト信号を
作りサーボ機構に入力するようにした空間安定化制御装
置な提案するものである。
で、慣性センサーとブースト信号用の座標変換器を用い
て、遅れ時定数が小さく、雑音の少ないブースト信号を
作りサーボ機構に入力するようにした空間安定化制御装
置な提案するものである。
第２図はこの発明の一実施例の構成を示すもので（１）
、 １３） 、 （５） 、 ＋６１は上記従来装置
と全く同一のものである。（７）は船体（１）に固定さ
れて慣性基準座標に対する船体の角度（ロール、ピッチ
、ヨー）及ヒ角速度（ロールレート、ヒツチレート、ヨ
ーレート）を検出し出力する慣性センサー、（８）は慣
性センサー（７）からの角速度を角度検出器（５ａ）か
らの角度により座標変換しブースト信号を出力する第２
の座標変換器である。慣性センサー（７）はレート積分
ジャイロ、積分器等からなるいわゆるストラップダウン
方式の角度及び角速度を検出するセンサーであり、角速
度をレート積分ジャイロを用い℃正確に検出しこれを積
分して角度を得るものである。
、 １３） 、 （５） 、 ＋６１は上記従来装置
と全く同一のものである。（７）は船体（１）に固定さ
れて慣性基準座標に対する船体の角度（ロール、ピッチ
、ヨー）及ヒ角速度（ロールレート、ヒツチレート、ヨ
ーレート）を検出し出力する慣性センサー、（８）は慣
性センサー（７）からの角速度を角度検出器（５ａ）か
らの角度により座標変換しブースト信号を出力する第２
の座標変換器である。慣性センサー（７）はレート積分
ジャイロ、積分器等からなるいわゆるストラップダウン
方式の角度及び角速度を検出するセンサーであり、角速
度をレート積分ジャイロを用い℃正確に検出しこれを積
分して角度を得るものである。
上記のように構成された空間安定化制御装置において、
指令角度Ｒは第１の座標変換器（３）において慣性セン
サー（７）からの角度により船体基準座標に座標変換さ
れサーボ機構（５）に入力されろうこれは従来と同じで
ある。しかしブースト信号は第２の座標変換器（８）に
おいて慣性センサー（７）からの角速度を角度検出器（
５ａ）からのレーダアンテナ（６）の角度によ・リレー
ダアンテナ座標系に座標変換されて作られサーボ機構（
５）に入力される。あとの動作は従来と同じである。と
ころで空間安定化の動的精度に最も大きな影響を与える
ブースト信号系の遅れ時定数は第２の座標変換器（８）
の遅れ時定数だけで決定されるため、第２の座標変換器
（８）の演算速度だけを高速にすれば良い。このため演
算量の多い第１の座標変換器（３）の演算速度は、第２
の座標変換器（８）のそれに比べ遅くすることができ数
分の１の演算速度で済むことになる。また微分器を使用
しないため雑音増幅の問題もなくなる。
指令角度Ｒは第１の座標変換器（３）において慣性セン
サー（７）からの角度により船体基準座標に座標変換さ
れサーボ機構（５）に入力されろうこれは従来と同じで
ある。しかしブースト信号は第２の座標変換器（８）に
おいて慣性センサー（７）からの角速度を角度検出器（
５ａ）からのレーダアンテナ（６）の角度によ・リレー
ダアンテナ座標系に座標変換されて作られサーボ機構（
５）に入力される。あとの動作は従来と同じである。と
ころで空間安定化の動的精度に最も大きな影響を与える
ブースト信号系の遅れ時定数は第２の座標変換器（８）
の遅れ時定数だけで決定されるため、第２の座標変換器
（８）の演算速度だけを高速にすれば良い。このため演
算量の多い第１の座標変換器（３）の演算速度は、第２
の座標変換器（８）のそれに比べ遅くすることができ数
分の１の演算速度で済むことになる。また微分器を使用
しないため雑音増幅の問題もなくなる。
なお上記実施例では慣性センサー（７）として、ストラ
ップダウン方式のものを使用したが、ジャイロコンパス
とレートジャイロの組合せによる方式のものであっても
同様の動作を期待できる。
ップダウン方式のものを使用したが、ジャイロコンパス
とレートジャイロの組合せによる方式のものであっても
同様の動作を期待できる。
ところで上記説明ではこの発明を船舶上のレーダアンテ
ナなどを空間安定化する場合について述べたが、車輌上
のレーダアンテナや照準眼鏡等を空間安定化することな
どに利用できることはいうまでもない。
ナなどを空間安定化する場合について述べたが、車輌上
のレーダアンテナや照準眼鏡等を空間安定化することな
どに利用できることはいうまでもない。
この発明は以上説明したとおり、ブースト信号を得るの
に微分器を用いず、第２の座標変換器を用いたことによ
り、第１の座標変換器の遅れ時定数や、微分器における
雑音増幅の悪影響を除いて。
に微分器を用いず、第２の座標変換器を用いたことによ
り、第１の座標変換器の遅れ時定数や、微分器における
雑音増幅の悪影響を除いて。
遅れ時定数の小さく雑音の少ないブースト信号を容易に
得られるため、精度の良い空間安定化制御装置を小屋、
安価に構成できる効果がある。
得られるため、精度の良い空間安定化制御装置を小屋、
安価に構成できる効果がある。
第１図は従来の空間安定化制御装置の構成を示す図、第
２図はこの発明の一実施例の構成を示す図である。 図において（１）は船体、（３）は第１の座標変換器。 （５）はサーボ機構、（６）はレーダアンテナ、（７）
は慣性センサー、（８）は第２の座標変換器である。 なお９図中四二符号は同一または相当部分を示す０ 代理人大岩増雄
２図はこの発明の一実施例の構成を示す図である。 図において（１）は船体、（３）は第１の座標変換器。 （５）はサーボ機構、（６）はレーダアンテナ、（７）
は慣性センサー、（８）は第２の座標変換器である。 なお９図中四二符号は同一または相当部分を示す０ 代理人大岩増雄
Claims (1)
- 運動体に固定され慣性空間座標に対する運動体の角度及
び角速度を検出する慣性センサーと、上記慣性センサー
からの角度出力にもとづき指令角度を座標変換する第１
の座標変換器と、運動体に対する制御対象の角度にもと
づき上記慣性センサーからの角速度出力を座標変換する
第２の座標変換器と、上記第１の座標変換器の出力及び
上記第２の座標変換器の出力を受け運動体上に設置され
た制御対象を駆動するサーボ機構とを備えたことを特徴
とする空間安定化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157316A JPS6049409A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空間安定化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157316A JPS6049409A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空間安定化制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049409A true JPS6049409A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15647020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157316A Pending JPS6049409A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 空間安定化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122309A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 空間安定化装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189089A (ja) * | 1975-02-03 | 1976-08-04 | ||
| JPS5572799A (en) * | 1978-11-22 | 1980-05-31 | Tokyo Shibaura Electric Co | Vibration corrector |
| JPS5654000A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Threeeaxes attitude deciding system for artificial satellite |
| JPS5822800A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星搭載慣性センサの信号処理方式 |
| JPS5878209A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | スタビライザ−装置 |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58157316A patent/JPS6049409A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189089A (ja) * | 1975-02-03 | 1976-08-04 | ||
| JPS5572799A (en) * | 1978-11-22 | 1980-05-31 | Tokyo Shibaura Electric Co | Vibration corrector |
| JPS5654000A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Threeeaxes attitude deciding system for artificial satellite |
| JPS5822800A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星搭載慣性センサの信号処理方式 |
| JPS5878209A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | スタビライザ−装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122309A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 空間安定化装置 |
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