JPS62206413A - Gyro-bias error calibration system of strap-down type inertia reference apparatus - Google Patents

Gyro-bias error calibration system of strap-down type inertia reference apparatus

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JPS62206413A
JPS62206413A JP4909786A JP4909786A JPS62206413A JP S62206413 A JPS62206413 A JP S62206413A JP 4909786 A JP4909786 A JP 4909786A JP 4909786 A JP4909786 A JP 4909786A JP S62206413 A JPS62206413 A JP S62206413A
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JP
Japan
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gyro
axis
bias error
axes
bias
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Application number
JP4909786A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Okayasu
岡安 尚登
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To curtail setting of a special reference-axis gyro, by constructing a 3-axis Cartesian coordinate system using 2 gyros with 2-axial degrees of freedom and using the remaining one axis for calibration of bias errors. CONSTITUTION:2-axis degree of freedom gyros 1, 2 are installed. 3-axis Cartesian coordinates are constructed with input axes X2, Y2 of the gyro 2 and input axis Y1 of one side of a gyro 1 and the remaining input axis X1 is used for calibration of bias errors. Upon detecting the bias errors, the gyro 2 is rotated through an angle of approximately 90 deg. respectively around the axis Y1 of the gyrol with respect to the gyrol and detection rate of the gyro obtained in each rotation position is introduced into a processing apparatus. The processing apparatus determines a bias error of a required axis based on the detection rate.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はストラップダウン型慣性基準装置に於けるジャ
イロバイアスエラーのキャリブレーション(計算)方式
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for calibrating (calculating) gyro bias error in a strap-down type inertial reference device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、2軸自由度ジャイロを2個用いて合計4個の
軸のうち3個の軸を用いて3軸直交座標を構成し、一方
のジャイロの他方のジャイロ両軸と直交する1個の軸を
中心に該他方のジャイロを上記一方のジャイロに対して
略々90”づつ回転し、各回転位置で得られる上記ジャ
イロの軸の検出レイトを処理装置で処理することにより
ジャイロの所望の軸のバイアスエラーを求めるようにな
したものである。
The present invention uses two two-axis degree-of-freedom gyros to construct three-axis orthogonal coordinates using three axes out of a total of four axes. The other gyro is rotated by approximately 90'' with respect to the one gyro about the axis of the gyro, and the detection rate of the gyro axis obtained at each rotational position is processed by a processing device to obtain the desired value of the gyro. This method is designed to calculate the axis bias error.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ストラップダウン型慣性基準装置、例えばストラップダ
ウン型ジャイロコンパスでは、その装置に使用されてい
るジャイロ(角速度センサー)にバイアスエラーが存在
すると、ジャイロコンパスの出力である方位角に誤差を
生じる。その方位角誤差量は、ジャイロバイアスエラー
の東方向の成分に比例する。そのため、正確な方位角を
得るためには、ジャイロのバイアスエラーを見い出し、
誤差を含んだ方位角を補正する必要がある。
In a strap-down inertial reference device, such as a strap-down gyro compass, if there is a bias error in the gyro (angular velocity sensor) used in the device, an error will occur in the azimuth that is the output of the gyro compass. The amount of azimuth error is proportional to the eastward component of the gyro bias error. Therefore, in order to obtain accurate azimuth, find the gyro bias error and
It is necessary to correct the azimuth including the error.

このための従来のストラップダウン型慣性基準装置のジ
ャイロバイアスエラーキャリブレーション方式の一例を
、第5及び第6図を参照して説明する。
An example of a gyro bias error calibration method for a conventional strap-down type inertial reference device for this purpose will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

この方式では、ジャイロ(G)の入力軸(X2)。In this method, the input shaft (X2) of the gyro (G).

(Y2)を両者に垂直な軸(Z)を中心に180゜反転
させることにより、同図Aの0゛位置での両軸(X2)
、  (Y2)の検出レイト(角速度)と180°位置
での両軸(X2)、  (Y2)の検出レイトとの和を
求めることにより、ジャイロ(G)のバイアスエラーを
求めるものである。
(Y2) by 180° around the axis (Z) perpendicular to both, both axes (X2) at the 0° position in A of the same figure
, (Y2) and the detection rate of both axes (X2) and (Y2) at the 180° position to find the bias error of the gyro (G).

第6図を参照して、このジャイロのバイアスエラーを求
める方式の具体例を説明する。第5図Aに示すジャイロ
(G)の0°位置において、ジャイロ(G)の軸(X2
)、(Y2)の夫々の検出レイト(角速度)ω襞、(O
)及びω’/2(0)を、メモリ (23)に記憶する
。一方の軸(X2)の検出レイトωx2(0)は、外部
作用レイトωXと、軸(X2)のバイアスエラーBX2
を含んだ値(ωX+BX2)であり、他方の軸(¥2)
の検出レイトω’?2(0)は外部作用レイトωYと軸
(Y2)のバイアスエラーBY2を含んだ値(ωY十B
Y2)である。次に、ジャイロ(G)は、軸(X2)。
A specific example of the method for determining the bias error of this gyro will be explained with reference to FIG. At the 0° position of the gyro (G) shown in Figure 5A, the axis of the gyro (G) (X2
), (Y2) respectively detection rate (angular velocity) ω fold, (O
) and ω'/2(0) are stored in the memory (23). The detection rate ωx2(0) of one axis (X2) is the external action rate ωX and the bias error BX2 of the axis (X2).
(ωX+BX2), and the other axis (¥2)
Detection rate ω'? 2 (0) is a value (ωY + B) that includes the external action rate ωY and the bias error BY2 of the axis (Y2)
Y2). Next, the gyro (G) is on the axis (X2).

(Y2)を含む平面に垂直な軸(Z)のまわりに180
°回転し、第5図Bに示す180°位置で停止する。 
180°位置におけるジャイロ(G)の軸(X2)の検
出レイトω襞z(180)は、外部作用レイト−ωXと
軸(X2)のバイアスエラーBX2とを含み(−ωX+
BX2)、軸(Y2)の検出レイトω%(180)は、
外部作用レイト−ωYと軸(Y2)のバイアスエラーB
Y2とを含んでいる(−ωY+BY2)。従って、メモ
リ (23)に記憶している0°位置での軸(X2)の
検出レイトω5z(0)をメモリ (23)から取り出
し、これを180°位置での軸(X2)の検出レイトω
や、(180)と加算器(24)で加算する。この加算
結果は2BX2となるので、加算器(24)の出力を乗
算器(25)で1i2倍することにより、軸(X2)の
バイアスエラーBX2を得る。
180 around the axis (Z) perpendicular to the plane containing (Y2)
It rotates through 180° and stops at the 180° position shown in FIG. 5B.
The detection rate ω fold z (180) of the axis (X2) of the gyro (G) at the 180° position includes the external action rate −ωX and the bias error BX2 of the axis (X2) (−ωX+
BX2), the detection rate ω% (180) of the axis (Y2) is
External action rate - ωY and axis (Y2) bias error B
Y2 (-ωY+BY2). Therefore, the detection rate ω5z(0) of the axis (X2) at the 0° position stored in the memory (23) is retrieved from the memory (23), and this is used as the detection rate ω of the axis (X2) at the 180° position.
(180) and the adder (24). Since the result of this addition is 2BX2, the output of the adder (24) is multiplied by 1i2 by the multiplier (25) to obtain the bias error BX2 of the axis (X2).

一方、メモリ (23)に記憶している0°位置での軸
(Y2)の検出レイトω’?2(0)をメモリ(23)
から取り出し、これを180°位置での軸(Y2)の検
出レイトω’?2 (180)と加算器(26)で加算
する。この加算結果は2BY2となるので、加算器(2
6)の出力を乗算器(27)で1i2倍することにより
、軸(Y2)のバイアスエラーBY2を得る。
On the other hand, the detection rate ω' of the axis (Y2) at the 0° position stored in the memory (23)? 2 (0) to memory (23)
, and calculate this as the detection rate ω' of the axis (Y2) at the 180° position. 2 (180) and an adder (26). The result of this addition is 2BY2, so the adder (2BY2)
By multiplying the output of step 6) by 1i2 by the multiplier (27), the bias error BY2 of the axis (Y2) is obtained.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来のストラップダウン型慣
性基準装置のジャイロバイアスエラーキャリブレーショ
ン方式にあっては、上述の如く、ジャイロ(G)への外
部作用レイトωX、ωYの絶対値が0゛位置と180°
位置とで変化しないという条件を前提としているため、
ジャイロが搭載されている艦船のように、動揺等が存在
する場合、動揺により外部作用レイトがO°位置及び1
80゜位置で変化して誤差となり、正確なバイアスエラ
ーを求めることができないという問題点があった。
However, in the gyro bias error calibration method of such a conventional strap-down type inertial reference device, as described above, the absolute values of the external action rates ωX and ωY on the gyro (G) are different from the 0° position and the 180° position. °
Since it is assumed that the condition does not change depending on the position,
When there is oscillation, such as on a ship equipped with a gyro, the oscillation causes the external action rate to change to the 0° position and 1
There is a problem in that the bias error changes at the 80° position and causes an error, making it impossible to obtain an accurate bias error.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上記問題点を除去せんとするもので、その手段
は、2軸自由度ジャイロを2個(11,f21用いて合
計4個の軸(XI)、  (Yl)、  (X2)。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned problem, and the means thereof is to use two two-axis degree-of-freedom gyros (11, f21, for a total of four axes (XI), (Yl), (X2).

(Y2)のうち31[1i1の軸を用いて3軸直交座標
(X、Y、Z)を構成し、一方のジャイロ(1)の他方
のジャイロ(2)の両軸と直交する1個の軸(Yl)を
中心に他方のジャイロ(2)を一方のジャイロfilに
対して略々90°づつ回転し、各回転位置で得られる上
記ジャイロの軸の検出レイトを処理装置(3)。
Of (Y2), 31[1i1 axes are used to construct three-axis orthogonal coordinates (X, Y, Z), and one gyro (1) is orthogonal to both axes of the other gyro (2). The other gyro (2) is rotated approximately 90 degrees with respect to the one gyro fil around the axis (Yl), and the processing unit (3) processes the detection rate of the axis of the gyro obtained at each rotational position.

(5)〜(13) 、  (14) 、  (15)〜
(22)で処理することにより、ジャイロの所望の軸の
バイアスエラーを求めるようになしたストラップダウン
型慣性基準装置のジャイロバイアスエラーキャリブレー
ション方式である。
(5)~(13), (14), (15)~
This is a gyro bias error calibration method for a strap-down type inertial reference device in which the bias error of a desired axis of the gyro is determined by processing in (22).

〔作用〕[Effect]

本発明は、2軸自由度ジャイロを2個用いて合計4個の
軸のうち3個の軸を用いて3軸直交座標を構成し、一方
のジャイロの他方のジャイロの両軸と直交する1 ft
1ilの軸を中心に他方のジャイロを一方のジャイロに
対して略々90゛づつ回転し、各回転位置で得られる上
記ジャイロの軸の検出レイトを処理装置で処理すること
により外部作用レイトに無関係に所望の軸のバイアスエ
ラーを求めるようになす。
The present invention uses two two-axis degree-of-freedom gyros to construct three-axis orthogonal coordinates using three axes out of a total of four axes. ft.
The other gyro is rotated approximately 90° relative to the other gyro around the 1il axis, and the detection rate of the gyro axis obtained at each rotational position is processed by a processing device, thereby making it independent of the external action rate. to find the bias error of the desired axis.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第1及び第2
図は、本発明の一実施例の説明に供する図である。
Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 1st and 2nd
The figure is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.

第1図に於て、(1,1及び(2)は夫々2軸自由度ジ
ャイロを示す。(XI、)、  (Yl)及び(X2)
In Fig. 1, (1, 1, and (2) indicate two-axis degree-of-freedom gyros, respectively. (XI, ), (Yl), and (X2)
.

(Y2)は、それぞれジャイロ(1)及び(2)の入力
軸を表わす。ジャイロ(2)の入力軸(X2)、  (
Y2)及びこの両軸(X2)、  (Y2)に垂直なジ
ャイロ(1)の一方の入力軸(Yl)により、3軸直交
座標(X、Y、Z)を構成し、ジャイロ(1)の残りの
入力軸(Xl)をバイアスエラーのキャリブレーション
に用いる。ジャイロ(2)はジャイロ(11に対して軸
(Xl)と軸(X2)との相対角が、同図A、B、C,
Dに示す如く、O’、180° 、 90° 。
(Y2) represents the input shafts of the gyros (1) and (2), respectively. Input shaft (X2) of gyro (2), (
Y2) and both axes (X2), and one input axis (Yl) of the gyro (1) perpendicular to (Y2) constitute a three-axis orthogonal coordinate (X, Y, Z), and the gyro (1) The remaining input axis (Xl) is used for bias error calibration. The relative angles of the axis (Xl) and axis (X2) of the gyro (2) to the gyro (11) are A, B, C,
As shown in D, O', 180°, 90°.

270°の各位置で停止できるように、軸(Z)まわり
に、即ちジャイロ+1)の軸(Yl)を中心に回転する
It rotates around the axis (Z), that is, around the axis (Yl) of the gyro +1) so that it can be stopped at each position of 270°.

第1図Aの0°位置では、ジャイロ(11,(21の軸
(XI)と(X2)とが同一方向にあり、ジャイロ(1
)及び(2)の各々の軸(Xl)及び(X2)の検出レ
イト(角速度)は、次式■及び■で表わされる。
At the 0° position in Figure 1A, the axes (XI) and (X2) of the gyro (11, (21) are in the same direction,
) and (2), the detection rates (angular velocities) of the axes (Xl) and (X2) are expressed by the following equations (1) and (2).

ω51to)−ωX to) + B Xl−・・・■
ω’i%2(Ol−ω×fO1+Bx2””■である。
ω51to)−ωXto)+B Xl−・・・■
ω'i%2(Ol−ω×fO1+Bx2””■).

ここで、ω気(0)、ωρ2(0)は、0゜位置に於け
るジャイロ(1)及び(2)の軸(Xi)。
Here, ωki(0) and ωρ2(0) are the axes (Xi) of the gyros (1) and (2) at the 0° position.

(X2)の検出レイト、ωx (0)は外部作用レイト
、BX1+  BX2はそれぞれ軸(Xi)、  (X
2)のバイアスエラーを表わす。
(X2) detection rate, ωx (0) is the external action rate, BX1+ BX2 are the axes (Xi), (X
2) represents the bias error.

式■と式■の差をとることにより、次式を得る。By taking the difference between formula (■) and formula (2), the following formula is obtained.

BXI  Bx2−ω気(o)−0%2(ol    
 ”@又、第1図Bの180°位置では、軸(Xl)と
(X2)とが反対向にあり、ジャイロ(1)及び(2)
の各軸(Xl)及び(X2)の検出レイトは”L (1
80)−ωx  (180) +−Bxz   ・・・
・■ωS2 (180) =−ωx  (180) +
BX2 −・・−■である。
BXI Bx2-ωki(o)-0%2(ol
”@Also, at the 180° position in Figure 1B, the axes (Xl) and (X2) are in opposite directions, and the gyros (1) and (2)
The detection rate of each axis (Xl) and (X2) is “L (1
80)-ωx (180) +-Bxz...
・■ωS2 (180) =-ωx (180) +
BX2 -...-■.

こ\で、弐〇と弐〇の和をとることにより、次式を得る
Now, by taking the sum of 2〇 and 2〇, we get the following formula.

Bxz+Bxz−ωxt (180) +ω%、 (1
80) ”■式■と式■をBX□とBX2について解く
ことにより、 Bx1=+ (ω5t(0) a+囁2(ol+ωも(
180) +ω■2(180) )・・・・■ BX2−+ (−ω囁、(01+ω%fOJ十ωL (
180)  +0%2 (180) 1・・・・■ となり、ジャイロfl)及び(2)の軸(Xl)及び(
X2)のバイアスエラーが求められる。
Bxz+Bxz-ωxt (180) +ω%, (1
80) ``By solving ■Equations■ and Equations■ for BX□ and BX2, Bx1=+ (ω5t(0) a+whisper2(ol+ω also(
180) +ω■2(180) )...■ BX2-+ (-ω whisper, (01+ω%fOJ10ωL (
180) +0%2 (180) 1...■, and the gyro fl) and the axis (Xl) of (2) and (
The bias error of X2) is determined.

同様に、第1図Cの90”位置では、軸(Xl)と(Y
2)とが反対向にあり軸(XI)、  (Y2)の検出
レイトは次式■及び[相]となる。
Similarly, at the 90'' position in Figure 1C, the axis (Xl) and (Y
2) is in the opposite direction, and the detection rate of the axis (XI) and (Y2) is the following formula (■) and [phase].

ω”?<1(90)−ωx  (90) 十Bx1”・
・■’?2 (90)  −一ωx  (90)  十
BY2    ・=l@1こ\で、BY2は軸(Y2)
のバイアスエラーである。
ω”?<1(90)−ωx (90) 10Bx1”・
・■'? 2 (90) -1ωx (90) 10BY2 ・=l@1ko\, BY2 is the axis (Y2)
This is the bias error.

式■と式[相]の和をとり、 B xl + B y2−ωS1 (90)十ω912
(90)・・・・■を得る。
Take the sum of formula ■ and formula [phase], and get B xl + B y2-ωS1 (90) 10ω912
(90)... Obtain ■.

さらに、第1図りの270°位置では、軸(Xl)と(
Y2)とが同−向にあり、それ等の検出レイトは次式@
及び0となる。
Furthermore, at the 270° position in the first diagram, the axis (Xl) and (
Y2) is in the same direction, and their detection rate is the following formula @
and becomes 0.

0%1(270) −ωX  (270) +BX1 
 ”@ω’?r2(270)−ωx  (270) 十
、BY2  ・・・・@式@と式[相]の差をとり、 Bx1Bv2−(’)?+1(270)   (=1’
!2 (270)・・・・■ を得る。
0%1 (270) -ωX (270) +BX1
"@ω'? r2 (270) - ωx (270) 10, BY2...Take the difference between @formula@ and formula [phase], Bx1Bv2-(')? +1 (270) (=1'
! 2 (270)...■ is obtained.

式■と■とをBX11BY2について解くことにより、 Bxl−+ (4s (90) +42(90) +ω
気(270)  a+%2 (270) )・・・・[
相] BY2−+ (ω9□(90)+ωS2 (90)−ω
’A1(270)+ωS2 (270) 1・・・・[
相] となり、軸(XI)、  (Y2)のバイアスエラーが
求められる。
By solving equations ■ and ■ for BX11BY2, we get Bxl-+ (4s (90) +42(90) +ω
Qi (270) a+%2 (270) )...[
Phase] BY2-+ (ω9□(90)+ωS2 (90)-ω
'A1 (270) + ωS2 (270) 1...[
phase], and the bias errors of the axes (XI) and (Y2) are found.

第2図を参照して上記計算を行う処理装置(P)を説明
する。
The processing device (P) that performs the above calculation will be explained with reference to FIG.

第1図へに示すジャイロ(2)の0°位置において、ジ
ャイロ(]、)、 (2)の軸(XI)、’  (X2
)のバイアスエラーBX□、BX2を含んだ出力ωx1
(0)及びωρ2(0)、即ち(ωx  (0) +B
x1)及び(ωx  (0) 十BY2)を、メモリ(
3)に記憶する。
At the 0° position of the gyro (2) shown in Figure 1, the axis (XI) of the gyro (], ), (2),' (X2
) bias error BX□, output ωx1 including BX2
(0) and ωρ2(0), i.e. (ωx (0) +B
x1) and (ωx (0) +BY2) in memory (
3).

次にジャイロ(2)はジャイロ(])に対して90°回
転し、第1図Cに示す90°位置に停止する。この90
°位置において、ジャイロ(11、(21の軸(XI)
、  (Y2)のバイアスエラーを含んだ出力ω’L 
(90)及び”S2 (90) 、即ち(ωx  (9
0) +Bx□)及び(−ωx  (90) +BY2
)を、メモ1月3)に記憶する。
Next, the gyro (2) rotates 90° relative to the gyro (]) and stops at the 90° position shown in FIG. 1C. This 90
In the ° position, the gyro (11, (21 axis (XI)
, the output ω'L including the bias error of (Y2)
(90) and “S2 (90), that is, (ωx (9
0) +Bx□) and (-ωx (90) +BY2
) in memo January 3).

次に、ジャイロ(2)はジャイロ41.1に対して、さ
らに90°回転し、第1図Bに示す180°位置に停止
する。この180°位置において、ジャイロ(11、(
2)の軸(XI)、  (X2)のバイアスエラーを含
んだ出力ω9□(180)及びω’?<2(180) 
、即ち(ωx  (180) +Bx1)及び(−ωx
  (180) +BX2)を、互に加算器(4)で加
算し、(BX1+BX2)を得る。メモ1月3)に記憶
している0°位置での出力ωx1(0)とω52(0)
を、メモ1月3)から取り出し、前者から後者を減算器
(5)で減算し、(Bx□−BX2)を得る。これより
明らかな如く、加算器(4)と減算器(5)との出力は
、外部作用レイトが相殺された値で、バイアスエラーT
3x1.  BX2のみを含む。
Next, the gyro (2) further rotates 90 degrees relative to the gyro 41.1 and stops at the 180 degree position shown in FIG. 1B. At this 180° position, the gyro (11, (
2) Outputs ω9□ (180) and ω'? that include bias errors on the axes (XI) and (X2). <2 (180)
, that is, (ωx (180) +Bx1) and (−ωx
(180) +BX2) are added together in an adder (4) to obtain (BX1+BX2). Output ωx1 (0) and ω52 (0) at 0° position stored in memo January 3)
is taken out from the memo January 3), and the latter is subtracted from the former using the subtractor (5) to obtain (Bx□-BX2). As is clear from this, the outputs of the adder (4) and the subtracter (5) are values in which the external action rate is canceled, and the bias error T
3x1. Contains only BX2.

従って、加算器(4)と減算器(5)との出力を加算器
(6)で加算し、2Bx1を得、これを乗算器(7)で
1/2倍することにより、ジャイロ(1)の軸(Xl)
のバイアスエラーBX1を得る。さらに、加算器(4)
の出力より減算器(5)の出力を減算器(8)で減算し
て28X2を得、これを乗算器(9)で1/2倍するこ
とにより、ジャイロ(2)の軸(X2)のバイアスエラ
ーBX2を得る。
Therefore, by adding the outputs of the adder (4) and the subtracter (5) in the adder (6) to obtain 2Bx1, and multiplying this by 1/2 in the multiplier (7), the gyro (1) axis (Xl)
The bias error BX1 is obtained. Furthermore, adder (4)
By subtracting the output of the subtracter (5) from the output of the subtracter (8) to obtain 28X2, and multiplying this by 1/2 using the multiplier (9), the axis (X2) of the gyro (2) is Obtain bias error BX2.

更に、ジャイロ(2)はジャイロ(1)に対して90°
回転し、第1図りに示す270°位置で停止する。この
270°位置において、ジャイロ(11、(2+の軸(
XI)、  (Y2)のバイアスエラーを含んだ出力ω
ρ□(270)及びω’?2 (270) 、即ち(ω
、<(270) + Bxx)及び(ωx  (270
) + BY2)を、減算器(10)で前者から後者を
減算して(BXI  BY2)を得る。メモ1月3)に
記憶している90°位置での出力ωも(90)とω%(
90)をメモ1月3)から取り出し、両者を加算器(1
1)で加算して(Bxt+By2)を得る。これより明
らかな如く、減算器(10)及び加算器(11)の再出
力は、外部作用レイトが相殺された値で、バイアスエラ
ーのみを含む。従って、減算器(10)の出力を加算器
(11)の出力から減算器(12)で減算して2BY2
を得、これを乗算器(13)で1/2倍することにより
、ジャイロ(2)の軸(Y2)のバイアスエラーBY2
を得る。
Furthermore, gyro (2) is 90° with respect to gyro (1).
It rotates and stops at the 270° position shown in the first diagram. At this 270° position, the gyro (11, (2+ axis)
XI), output ω including bias error of (Y2)
ρ□(270) and ω'? 2 (270), i.e. (ω
, <(270) + Bxx) and (ωx (270
) + BY2) and the latter is subtracted from the former by the subtractor (10) to obtain (BXI BY2). The output ω at the 90° position stored in the memo January 3) is also (90) and ω% (
90) from the memo January 3) and add both of them to the adder (1
1) to obtain (Bxt+By2). As is clear from this, the re-outputs of the subtracter (10) and adder (11) are values with the external action rates canceled and contain only bias errors. Therefore, the output of the subtracter (10) is subtracted from the output of the adder (11) by the subtracter (12) to yield 2BY2.
By multiplying this by 1/2 by the multiplier (13), the bias error BY2 of the axis (Y2) of the gyro (2) is obtained.
get.

上述の如く、本発明の上側に於ては、ジャイロに慟(外
部作用レイトが各位置で変化しても、この変化に無関係
にジャイロの各軸のバイアスエラーが検出できる。
As described above, in an aspect of the present invention, even if the rate of external action on the gyro changes at each position, the bias error of each axis of the gyro can be detected regardless of this change.

第3図は、本発明の他の実施例の説明に供する路線図で
ある。
FIG. 3 is a route map for explaining another embodiment of the present invention.

これは、第3図A、B及びCに示す0°、180゜及び
90°の3位置でジャイロの入力軸のバイアスエラーを
求めるもので、第1図の例に比べて時間の節約になる。
This calculates the bias error of the gyro's input axis at the three positions of 0°, 180°, and 90° shown in Figure 3 A, B, and C, which saves time compared to the example in Figure 1. .

すなわち、前出の弐〇、■及び■を、BX□、B×2及
びBY2について解くことにより、各軸のバイアスエラ
ーを次式の如く求める。即ち、BX1=+ (ω支、(
0)−ω?12(0)十ωρ、 (180)  +ω雫
、 (180) ’)・・・・0 BX2=+ (4t(ol++42(o)+ωL (1
80) +ω賃2 (180) )・・・・[相] BY2=+ (2ωxt (90) +2ω?2 (9
0)   a)StfO1+42(01−ωも(180
)−0%2 (180) 1・・・・[相] 第4図を参照して第3図の例の計算を行う処理装置(P
l)を説明する。第3図Aのジャイロの0°位置におい
て、ジャイロ[11,[2)の軸(Xi)。
That is, by solving the above 2〇, ■, and ■ for BX□, B×2, and BY2, the bias error of each axis is determined as shown in the following equation. That is, BX1=+ (ω support, (
0)-ω? 12(0) 10ωρ, (180) +ωdrop, (180) ')...0 BX2=+ (4t(ol++42(o)+ωL (1
80) +ωxt (90) +2ω?2 (9
0) a) StfO1+42 (01-ω also (180
)-0%2 (180) 1...[Phase] Referring to FIG. 4, a processing device (P
l) will be explained. At the 0° position of the gyro in FIG. 3A, the axis (Xi) of the gyro [11, [2].

(X2)のバイアスエラーを含んだ出力ω気(0)及び
ω52(0)、即ち(ωx  (0) 十Bxt)及び
(ωx  (0) +BX2)をメモリ(14)に記憶
する。次に、ジャイロ(2)はジャイロ(1)に対して
90゜回転し、第3図Cに示す90°位置に停止する。
The outputs ωx(0) and ω52(0) including the bias error of (X2), that is, (ωx(0) +Bxt) and (ωx(0)+BX2) are stored in the memory (14). Next, the gyro (2) rotates 90 degrees relative to the gyro (1) and stops at the 90 degree position shown in FIG. 3C.

この90°位置において、ジャイロ(]、I1、 (2
+の軸(XI)。
At this 90° position, the gyro (], I1, (2
+ axis (XI).

(Y2)のバイアスエラーを含んだ出力ω%x (90
)及びωv2(90) 、即ち(ωx  (90) +
Bxt)及び(−ωx  (90)  + B y2)
をメモリ (14)に記憶する。次に、ジャイ0(23
はジャイ0(j)に対してさらに90°回転し、第3図
Bに示す180°位置に停止する。この180°位置に
おいて、ジャイロ(11、(21の軸(Xi)、  (
X2)のバイアスエラーを含んだ出力ω電(180)及
びω賃2 (180) 、即ち(ωx  (180) 
+Bx1)及び(−(13X  (180) +Bx2
)を、加算器(15)で加算し、バイアスエラー(BX
1+BX2)のみを得る。次に、メモリ (I4)に記
憶しているO°位置での出力ω宏(0)とω’L(0)
を、メモリ(14)から取り出し、前者より後者を減算
器(16)で減算し、バイアスエラ(BX  BX2)
のみを得る。減算器(I6)の出力を加算器(15)の
出力から減算器(17)で減算して2BX2を得、これ
を乗算器(18)で1/2倍することにより、ジャイロ
(2)のバイアスエラーBX2を得る。さらに、減算器
(16)及び加算器(15)の両出力を加算器(I9)
で加算して28X1を得、これを乗算器(20)で1/
2倍することにより、ジャイロ+11のバイアスエラー
BX1を得る。次に、メモリ (14)に記憶されてい
る90°位置での出力ω気(90)とω3□(90)と
を加算器(21)で加算バイアスエラー(Bx、+BY
2)のみを得る。加算器(21)の出力から乗算器(2
0)の出力を減算器(22)で減算することにより、ジ
ャイロ(2]のバイアスエラーBY2を得る。
Output ω%x (90
) and ωv2(90), i.e. (ωx (90) +
Bxt) and (-ωx (90) + B y2)
is stored in memory (14). Next, Jai 0 (23
further rotates 90 degrees with respect to the jig 0(j) and stops at the 180 degree position shown in FIG. 3B. At this 180° position, the gyro (11, (21 axis (Xi)), (
The output ω(180) and ω(180) including the bias error of X2), that is, (ωx(180)
+Bx1) and (-(13X (180) +Bx2
) are added by the adder (15) and the bias error (BX
1+BX2) only. Next, the outputs ωHiroshi (0) and ω'L (0) at the O° position stored in the memory (I4)
is taken out from the memory (14), the latter is subtracted from the former by the subtractor (16), and the bias error (BX BX2) is
Get only. By subtracting the output of the subtracter (I6) from the output of the adder (15) using the subtracter (17) to obtain 2BX2, and multiplying this by 1/2 using the multiplier (18), the output of the gyro (2) is Obtain bias error BX2. Furthermore, the outputs of both the subtracter (16) and the adder (15) are sent to the adder (I9).
28X1 is obtained, and this is multiplied by 1/ by the multiplier (20).
By doubling, a bias error BX1 of gyro +11 is obtained. Next, the outputs ω(90) and ω3□(90) at the 90° position stored in the memory (14) are added by an adder (21) with a bias error (Bx, +BY).
Obtain only 2). From the output of the adder (21) to the multiplier (2
The bias error BY2 of the gyro (2) is obtained by subtracting the output of the gyro (2) by the subtracter (22).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、動揺等の動的条
件下においても、動揺等に影響されることなくジャイロ
のバイアスエラーを検出できる。
As described above, according to the present invention, even under dynamic conditions such as oscillation, a gyro bias error can be detected without being affected by oscillation or the like.

又、2軸自由度ジャイロを2個用い、3軸直交座標を構
成した残りの軸を用いることから、あらたに基準軸用の
ジャイロを設ける必要がないので、構造も比較的簡単で
ある。
Furthermore, since two 2-axis degree-of-freedom gyros are used and the remaining axes forming the 3-axis orthogonal coordinates are used, there is no need to newly provide a gyro for the reference axis, so the structure is relatively simple.

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

第1FI!Jは本発明の一例の原理の説明に供する路線
図、第2図はその原理を実施する処理装置のブロック図
、第3図は本発明の他の例の原理の説明に供する路線図
、第4図はその原理を実施する処理装置のブロック図、
第5図及び第6図は従来例の説明に供する路線図及びブ
ロック図である。 図に於て、(1)及び(2)はジャイロ、(31,(1
4)はメモリ、(41,(6)、  (11) 、  
(25) 、  (19) 、  (21)は加算器、
(51,+81.  (10) 、  (12) 、 
 (16) 。 (17) 、  (22)は減算器、(71,I91.
  (13) 、  (18) 。 (20)は乗算器を夫々示す。
First FI! J is a route map for explaining the principle of one example of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a processing device implementing the principle, FIG. 3 is a route map for explaining the principle of another example of the present invention, and FIG. Figure 4 is a block diagram of a processing device that implements the principle.
5 and 6 are a route map and a block diagram for explaining the conventional example. In the figure, (1) and (2) are gyro, (31, (1
4) is memory, (41, (6), (11),
(25), (19), (21) are adders,
(51, +81. (10) , (12) ,
(16). (17), (22) are subtractors, (71, I91.
(13), (18). (20) respectively indicate multipliers.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2軸自由度ジャイロを2個用いて合計4個の軸のうち3
個の軸を用いて3軸直交座標を構成し、一方のジャイロ
の他方のジャイロの両軸と直交する1個の軸を中心に該
他方のジャイロを上記一方のジャイロに対して略々90
°づつ回転し、各回転位置で得られる上記ジャイロの軸
の検出レイトを処理装置で処理することによりジャイロ
の所望の軸のバイアスエラーを求めるようになしたこと
を特徴とするストラップダウン型慣性基準装置のジャイ
ロバイアスエラーキャリブレーション方式。
Using two 2-axis degree-of-freedom gyros, 3 out of a total of 4 axes
A three-axis orthogonal coordinate system is constructed using three axes, and one gyro is centered on one axis perpendicular to both axes of the other gyro, and the other gyro is approximately 90 degrees relative to the one gyro.
A strap-down type inertial reference, characterized in that the bias error of a desired axis of the gyro is determined by rotating the gyro in degrees and processing the detection rate of the axis of the gyro obtained at each rotational position with a processing device. Gyro bias error calibration method for the device.
JP4909786A 1986-03-06 1986-03-06 Gyro-bias error calibration system of strap-down type inertia reference apparatus Pending JPS62206413A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0158112U (en) * 1987-10-06 1989-04-11
CN102155941A (en) * 2011-03-23 2011-08-17 重庆华渝电气仪表总厂 Dynamic start-stop control system of flexible gyroscope on strapdown vertical reference system

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