JPS6071907A - 動揺角度検出装置 - Google Patents
動揺角度検出装置Info
- Publication number
- JPS6071907A JPS6071907A JP18163883A JP18163883A JPS6071907A JP S6071907 A JPS6071907 A JP S6071907A JP 18163883 A JP18163883 A JP 18163883A JP 18163883 A JP18163883 A JP 18163883A JP S6071907 A JPS6071907 A JP S6071907A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- detector
- oscillation
- signal
- integrator
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、周期的に動揺する動揺体の動揺角度を電気信
号として検出する装置に関する。特に、船舶その他称動
体に設置する電波空中線の方向を制御するための制御装
置に与える動揺角度情報を発生する装置として適する動
揺角度検出装置の改良に関する。
号として検出する装置に関する。特に、船舶その他称動
体に設置する電波空中線の方向を制御するための制御装
置に与える動揺角度情報を発生する装置として適する動
揺角度検出装置の改良に関する。
例えば、船舶に衛星追尾用の空中線を設置すると、船舶
自体が動揺するので、その空中線の基台となる部分の動
揺情報を空中線方向制御装置に与える必要がある。この
ための装置として、動揺体である空中線の基台に角速度
検出器を設置し、その検出器の出力電気信号を積分する
ことにより動揺角度を検出する装置が知られている。こ
のような角速度検出器の積分による動揺角度検出装置で
は、角速度検出器出力を積分回路によって積分し角度信
号を得るには、第１図に示す演算増幅器から構成される
比例回路３および積分回路４が用いられる。この方法に
よれば、角速度検出器１が固有する零出力により、実際
に動揺体の動揺角度が変化していないにもかかわらず、
積分結果として動揺角度に誤差が生じ、かつ動揺体のそ
の動揺周期が非常に長い動揺下においては、積分結果が
累積的に増加し精度良く角度信号が取り出せない欠点が
ある。この欠点を解決するためには、角速度検出器の有
する誤差要因を除くために、特別な仕様で温度変化に対
する零出力の低下および耐振性の向上された角速度検出
器を用意する必要がある。
自体が動揺するので、その空中線の基台となる部分の動
揺情報を空中線方向制御装置に与える必要がある。この
ための装置として、動揺体である空中線の基台に角速度
検出器を設置し、その検出器の出力電気信号を積分する
ことにより動揺角度を検出する装置が知られている。こ
のような角速度検出器の積分による動揺角度検出装置で
は、角速度検出器出力を積分回路によって積分し角度信
号を得るには、第１図に示す演算増幅器から構成される
比例回路３および積分回路４が用いられる。この方法に
よれば、角速度検出器１が固有する零出力により、実際
に動揺体の動揺角度が変化していないにもかかわらず、
積分結果として動揺角度に誤差が生じ、かつ動揺体のそ
の動揺周期が非常に長い動揺下においては、積分結果が
累積的に増加し精度良く角度信号が取り出せない欠点が
ある。この欠点を解決するためには、角速度検出器の有
する誤差要因を除くために、特別な仕様で温度変化に対
する零出力の低下および耐振性の向上された角速度検出
器を用意する必要がある。
しかし、このような要求は機構的に、また精度的に限界
があり、さらに装置の寸法が大きくなり、かつ高価にな
るなどの欠点を有している。
があり、さらに装置の寸法が大きくなり、かつ高価にな
るなどの欠点を有している。
本発明者らは、動揺角度検出装置に傾斜角度を検出する
傾斜角度検出器の出力を角速度検出出力の積分演算にお
ける制御信号として用いることにより、上記の欠点を解
消できることに着目し、本発明を完成するに至った。
傾斜角度検出器の出力を角速度検出出力の積分演算にお
ける制御信号として用いることにより、上記の欠点を解
消できることに着目し、本発明を完成するに至った。
本発明は、角速度検出器固有のゼロ出力などによる影響
を回路」二で抑制し、積分演算結果による角度誤差を減
少させ、高精度、高信頼性があり、簡単な回路構成でか
つ安価な動揺角度検出装置を提供することを目的とする
。
を回路」二で抑制し、積分演算結果による角度誤差を減
少させ、高精度、高信頼性があり、簡単な回路構成でか
つ安価な動揺角度検出装置を提供することを目的とする
。
本発明は、動揺体に角度検出器が設置され、その角度検
出器の出力信号を電気的に積分する積分器を備え、この
積分器の出力に上記動揺体の動揺角度に対応する信号を
得る動揺角度検出装置において、上記動揺体に傾斜角度
検出器を設け、この傾斜角度検出器の出力信号からこの
動揺体の動揺の中心を検出する手段と、この手段により
検出された動揺の中心のタイミングで上記積分器の出力
が上記傾斜角度検出器の出力に等しくなるように上記積
分器の値を補正する手段とを備え、上記角速度検出器の
出力を電気的積分方式により角度に変換する機能を有し
、上記傾斜角度検出器により動揺の周期および動揺の中
心角度を検出し、この検出された信号に基づき角速度を
積分する上記積分器を補正することにより精度よく動揺
角度を出力することを特徴とする。
出器の出力信号を電気的に積分する積分器を備え、この
積分器の出力に上記動揺体の動揺角度に対応する信号を
得る動揺角度検出装置において、上記動揺体に傾斜角度
検出器を設け、この傾斜角度検出器の出力信号からこの
動揺体の動揺の中心を検出する手段と、この手段により
検出された動揺の中心のタイミングで上記積分器の出力
が上記傾斜角度検出器の出力に等しくなるように上記積
分器の値を補正する手段とを備え、上記角速度検出器の
出力を電気的積分方式により角度に変換する機能を有し
、上記傾斜角度検出器により動揺の周期および動揺の中
心角度を検出し、この検出された信号に基づき角速度を
積分する上記積分器を補正することにより精度よく動揺
角度を出力することを特徴とする。
（実施例による説明〕
次に本発明実施例装置を図面に基づいて詳しく説明する
。
。
第２図は本発明実施例装置の構成図である。本発明実施
例装置は、動揺体、例えば船舶に設置した空中線の基台
の上に設置された角速度検出器１および傾斜角度検出器
１２と、この角速度検出器１に接続されるバンドパスフ
ィルタ１３と、このバンドパスフィルタ１３に接続され
る加算器１４および検出回路１５と、この加算器１４に
接続されるスイッチ１８および積分器１９と、このスイ
ッチ１８に接続されるループフィルタ２１を備えている
。
例装置は、動揺体、例えば船舶に設置した空中線の基台
の上に設置された角速度検出器１および傾斜角度検出器
１２と、この角速度検出器１に接続されるバンドパスフ
ィルタ１３と、このバンドパスフィルタ１３に接続され
る加算器１４および検出回路１５と、この加算器１４に
接続されるスイッチ１８および積分器１９と、このスイ
ッチ１８に接続されるループフィルタ２１を備えている
。
また上記傾斜角度検出器１２は検出回路１６および１７
と加算器２０に接続され、この加算器２０は上記積分器
１９および上記ループフィルタ２１に接続され、上記検
出回路１６および１７は論理回路２２に接続され、この
論理回路２２は上記検出回路１５および上記スイッチ１
８に接続されて構成されている。
と加算器２０に接続され、この加算器２０は上記積分器
１９および上記ループフィルタ２１に接続され、上記検
出回路１６および１７は論理回路２２に接続され、この
論理回路２２は上記検出回路１５および上記スイッチ１
８に接続されて構成されている。
このように構成された本発明実施例装置の動作について
説明する。
説明する。
角速度検出器１は動揺体の速度信号を検出して出力し、
この信号はバンドパスフィルタ１３により帯域制限され
、加算器１４に加えられる。この加算器Ｉ４の出力は積
分器１９で積分され、この積分器１９の出力は加算器２
０において傾斜角度検出器１２の出力と比較される。積
分器１９の速度積分結果と動揺体の傾斜角度を出力する
傾斜角度検出器１２との差が生じている場合は、その差
出力がループフィルタ２１を通りスイッチ１８を経由し
て傾斜角度検出器１２の出力に積分器１９の出力が一致
するように補正量として加算器１４において角速度信号
に加えられる。この結果、積分器１９の出力が傾斜角度
検出器１２の出力に追従し、積分結果が修正される。
この信号はバンドパスフィルタ１３により帯域制限され
、加算器１４に加えられる。この加算器Ｉ４の出力は積
分器１９で積分され、この積分器１９の出力は加算器２
０において傾斜角度検出器１２の出力と比較される。積
分器１９の速度積分結果と動揺体の傾斜角度を出力する
傾斜角度検出器１２との差が生じている場合は、その差
出力がループフィルタ２１を通りスイッチ１８を経由し
て傾斜角度検出器１２の出力に積分器１９の出力が一致
するように補正量として加算器１４において角速度信号
に加えられる。この結果、積分器１９の出力が傾斜角度
検出器１２の出力に追従し、積分結果が修正される。
スイッチ１８の動作は論理回路２２により制御される。
すなわち、検出回路１５は角速度検出器１の出力より、
その角速度の変化周期を検出し論理回路２２に出力する
。検出回路１７は１頃斜角度検出器１２の出力より動揺
の周期を検出し論理回路２２に出力する。検出回路１６
では傾斜角度検出器１２の出力よりその動揺の中心角度
を検出し論理回路２２に出力する。傾斜角度検出器１２
の出力は動揺中心からの距離に比例し動揺周期の２乗に
反比例する水平方向の加速度による誤差が含まれる。し
かし、傾斜角度検出器１２の出力は動揺周期の遅いとき
と動揺中心角度では真の傾斜角度を示すことから、論理
回路２２においては検出回路１５．１６および１７の出
力によりあらかじめ設定された動揺周期より長い場合と
、動揺中心角度付近においてスイッチ１８を閉じる指令
を出して積分回路を補正する動作をする。
その角速度の変化周期を検出し論理回路２２に出力する
。検出回路１７は１頃斜角度検出器１２の出力より動揺
の周期を検出し論理回路２２に出力する。検出回路１６
では傾斜角度検出器１２の出力よりその動揺の中心角度
を検出し論理回路２２に出力する。傾斜角度検出器１２
の出力は動揺中心からの距離に比例し動揺周期の２乗に
反比例する水平方向の加速度による誤差が含まれる。し
かし、傾斜角度検出器１２の出力は動揺周期の遅いとき
と動揺中心角度では真の傾斜角度を示すことから、論理
回路２２においては検出回路１５．１６および１７の出
力によりあらかじめ設定された動揺周期より長い場合と
、動揺中心角度付近においてスイッチ１８を閉じる指令
を出して積分回路を補正する動作をする。
以上のことから、本発明は角速度検出器の出力を電気的
に積分し、角度信号を得るために傾斜角度検出器を併用
することによって、積分結果を精度よく出力することが
できる。垂直ジャイロあるいはレート積分ジャイロのよ
うに高速回転部を有する角度検出器にとってかわり、本
発明においては角速度検出器としてガスレートセンサを
、また傾斜角度検出器として液体式レベルセンサを使用
することが可能である。これらセンサはソリッドステー
ト型で長時間作動しても高い信頼性があり、また第２図
に示す実施例の構成において検出回路１５．１６．１７
および論理回路２２はＡ／Ｄコンバータとマイクロコン
ピュータで置換えれば、回路の構成が簡易化できる。
に積分し、角度信号を得るために傾斜角度検出器を併用
することによって、積分結果を精度よく出力することが
できる。垂直ジャイロあるいはレート積分ジャイロのよ
うに高速回転部を有する角度検出器にとってかわり、本
発明においては角速度検出器としてガスレートセンサを
、また傾斜角度検出器として液体式レベルセンサを使用
することが可能である。これらセンサはソリッドステー
ト型で長時間作動しても高い信頼性があり、また第２図
に示す実施例の構成において検出回路１５．１６．１７
および論理回路２２はＡ／Ｄコンバータとマイクロコン
ピュータで置換えれば、回路の構成が簡易化できる。
以上述べたたように、本発明によれば、傾斜角度を検出
する傾斜角度検出器の出力を角速度検出器出力の積分演
算における制御信号として用いることにより、角速度検
出器固有のゼロ出力などによる影響を回路上で制御して
、積分演算結果による角度誤差を減少させることができ
るために、動揺角度を高い精度で検出でき、かつ回路構
成の簡易化が可能であるため装置の小型化がはかれ、し
たがって安°い費用で装置を作成することができ、長時
間作動に対して信頼性が高いなどの優れた効果がある。
する傾斜角度検出器の出力を角速度検出器出力の積分演
算における制御信号として用いることにより、角速度検
出器固有のゼロ出力などによる影響を回路上で制御して
、積分演算結果による角度誤差を減少させることができ
るために、動揺角度を高い精度で検出でき、かつ回路構
成の簡易化が可能であるため装置の小型化がはかれ、し
たがって安°い費用で装置を作成することができ、長時
間作動に対して信頼性が高いなどの優れた効果がある。
本発明の装置は、移動体に設けた衛星追尾用の空中線を
制御する装置に、空中線基台の動揺角度情報を与える装
置として実施してきわめて有用である。
制御する装置に、空中線基台の動揺角度情報を与える装
置として実施してきわめて有用である。
第１図は従来装置の構成図。
第２図は本発明実施例装置の構成図。
１・・・角速度検出器、２・・・フィルタ、３・・・比
例回路、４・・・積分回路、１２・・・傾斜角度検出器
、１３・・・バンドパスフィルタ、１４．２０・・・加
算器、１５．１６．１７・・・検出回路、１８・・・電
気的スイッチ、１９・・・積分器、２１・・・ループフ
ィルタ、２２・・・論理回路。 爪 １ 図 Ｍ ２ 口
例回路、４・・・積分回路、１２・・・傾斜角度検出器
、１３・・・バンドパスフィルタ、１４．２０・・・加
算器、１５．１６．１７・・・検出回路、１８・・・電
気的スイッチ、１９・・・積分器、２１・・・ループフ
ィルタ、２２・・・論理回路。 爪 １ 図 Ｍ ２ 口
Claims (1)
- （１） 動揺体に角度検出器が設置され、その角度検出
器の出力信号を電気的に積分する積分器を備え、この積
分器の出力に上記動揺体の動揺角度に対応する信号を得
る動揺角度検出装置において、上記動揺体に傾斜角度検
出器を設け、 この傾斜角度検出器の出力信号からこの動揺体の動揺の
中心を検出する手段と、 この手段により検出された動揺の中心のタイミングで上
記積分器の出力が上記傾斜角度検出器の出力に等しくな
るように上記積分器の値を補正する手段と を備えたことを特徴とする動揺角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18163883A JPS6071907A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 動揺角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18163883A JPS6071907A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 動揺角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071907A true JPS6071907A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=16104255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18163883A Pending JPS6071907A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 動揺角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071907A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296813A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Furuno Electric Co Ltd | 振り子式傾斜センサの検出角補正方法 |
| JPH03231113A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-15 | Komatsu Ltd | 車体の傾斜角度検出方法 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP18163883A patent/JPS6071907A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296813A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Furuno Electric Co Ltd | 振り子式傾斜センサの検出角補正方法 |
| JPH03231113A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-15 | Komatsu Ltd | 車体の傾斜角度検出方法 |
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