JPS62501799A

JPS62501799A - 航法装置の改良

Info

Publication number: JPS62501799A
Application number: JP61500830A
Authority: JP
Inventors: シグリイ，ゴードン　バリー
Original assignee: クレイビユ−　プロプライエタリイ　リミテツド
Priority date: 1985-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1987-07-16
Also published as: EP0239576A4; WO1986004408A1; EP0239576A1; US4702011A

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】航法装置の改良技術の分野本発明は、航法装置の改善、特に天体航法装置の改善に関する。

技術の背景普通、天体航法は大分儀を採用され、大分儀はある一時刻において太陽等の天体と水平線との間の角を測定するのに使用される。この測定は、真の水平線に対する角を測定する舷海型大分儀を使用しても又は人工水平線に対する角を測定する気泡型大分儀を使用しても達成される。上述の角を測定した飢行位置を書込むために観測が行われたグリニッチ平均時を正確に記録かつ計算するか又はそのいずれかを行うことが必要であり、またこれを行った後に天上における個々の天体の位置を年の各日の台分の８秒に対して表掲した天測暦に頼りかつ天測換算表を引いて船舶又は航空機の真の位置を計算する必要がある。

上述の普通の方法は、一般に正確に実施されるならば船舶や航空機などの航行体の位置を正確に測定可能にするけれども、多くの欠点を有する。第一に、天体の水平線に対する角を正確に測定するためには大分儀が正しく使用されなければならないという明白な欠点を有する。

第二に、観測が行われる正確な時刻を表示するりＯノメータ又はその他の時限装置を採用する必要がある。さらにまた、正確な測定が確実に得られるには観測が行われた時刻とクロノメータに表示された時刻との間直接かつ正確な相関がなければならない。このことは、多くの場合、２人の人間を必要としその１人は大分儀を使って天体の仰角を測定しまた池の１人は大分儀を使用する人間によって信号が与えられる時刻を正確に読み取る。時刻と仰角の読みが得られたところで、要求される位置を書込むためには必須の前掲の表と天測暦に頼る必要がある。

これは、時間のかかる処理でありまた誤りを伴わざるを本発明は、大分轟型測定器に基づくが、しかし天体の角とその測定時刻の測定とに別々の人間の必要を除去し、また航行体の真の位置の書込みにｒＩＪ連する計算も除去した改善された天体航法装置を提供することによって前記の欠点の少くともいくつかを克服ないし軽減することを目的としている。本発明の装置は、また、航行体の地理的位置が正確かつ敏速に得られることを可能にする。本発明は、さらにまた、このような装置に使用される大分儀を提供する上に掲げた目的及びその他の目的のために、本発明は、広く次のような航法装置に関し、その航法装置は大分儀を含みこの大分儀は、接眼レンズ、この接眼レンズと整列する固定水平鏡と観測される天体の仰角の測定を可能にするために位置を変動させられるように配置された可動指標鏡、この指標鏡と関連しかつこの指標技の位置を変動するように配置された駆動装置、この駆動装置を動作させるための信号を発生する信号発生装置、この場合この信号発生装置は指標鏡の運動角に比例するまたしたがって観測される天体の仰角に比例する信号を発生する、及び前記信号と前記天体が観測された日時におけるクロノメーターの読みと前記天体の位置に関する記憶データとから地理的位置を計算するように動作する計算装置を、備える型式のものである。

通りには、駆動装置はディジタル情報をこれに比例する機械的に運動に変換するステップモータまた信号発生装置は制御パルス源を含み、この場合ステップモータに印加されるパルス数はステップモータの軸の回転量したがって指標鏡が運動させられる角を表示する。好適にはステップモータは大分儀の指標捏上に支持されかつ大分儀のマイクロメータに連結されることによって指標桿が動作させられるとき指標桿に先軸運動を起こさせる。

本発明は、また、大分儀を提供し前記大分儀は、接眼レンズ、この接眼レンズと整列する固定水平鏡と観測される天体の仰角の測定を可能にするために位置を変動させられるように配置された可動指標鏡、この指標鏡と関連しかつ指標鏡の位置を変動するように配置された駆動装置、この駆動装置を動作させるための信号を発生する信号発生装置、この場合この信号発生装置は指標鏡の運動角に比例するまたしたがって天体の仰角に比例する信号を発生する、及びこの信号を仰角を表示するデータに変換する変換装置を備える型式のものである。

図面の簡単な説明本発明がより容易に理解されかつ実行に移されるように、本発明の実施例を示す付図が参照される、これらの付図において、第１図及び第２図は、本発明による航法装置のそれぞれ反対側における正面図、第３図は、第１図に示された航法装置の端面図、第４図は、本発明による航法装置の回路のブロック図の略図、第５図は、本発明による航法装置のステップモータ用代表的駆動回路のブロック図、第６図から第１１図は、本発明による航法装置の！ｉｌｌ　１１１回路のそれぞれ詳細なブロック図、第１２図は、地理的位置をめるために本発明による航法Ｖｉ置の使用に係わる操作段階を示す流れ図、である。

付図のうちまず第１図と第２図を参照すると、ここには本発明による航法装置１０が示されており航法装置は、この場合、大分□の枠１３上に支持された観測望遠鏡１２を有する従来形の大分儀１０、水平線が観られかつ観測される天体の反射像が観られる固定分割水平鏡１４、及び先軸肋作指標桿１６上に支持されか望遠鏡１２を通して観測するために天体の像を固定水平鏡上に反射するように配置された可動指標鏡１５を含む。従来のように、大分儀１１もまた目盛環１７を有しこれに角度が目盛られかつ指標桿したがって指標饋１５の先軸運動ａが目盛環から読取られこれによって観測される天体の水平線に対する仰角が測定される。

適切には、この大分儀は、また、マイクロメータ１８を備え、このマイクロメータは目６環１７上の歯と係合しまたマイクロメータは指標桿１６の微Ｗ４節用に正規には微細に目盛れこれによって仰角の正確な読取りを可能にする。大分ｇ！１１は、正規にはまた、たとえば太陽を観測する場合のまぶしさを低減させるために鏡１４と１５にｒｇＪＭするフィルタしゃへい１９と２０及び使用の際に右手でこの大分儀をにぎることのできるように取手２１を含む。

本発明の好適態様によれば、ステップモータ２２はマイクロメータ１８とリンクされ、好適には指標桿にゆるめ可能に締付けられたブラケット２３によって指標桿１６に支持され、かつ指標桿１６したがって指標鏡１５の先軸運動を起こさせるように配置される。ステップモータ２２は、本実Ｍ例においては、フィリップ型９９０４１１５　２３ステツプモータであって、ディジタル入力パルス又はパルス群に応答して離散角ステップだけモータ軸を回転させる。適切には、ステップモータ２２の軸はマイクロメータの管形同軸延長部と連結されぬ１つつｈ＼みねじによって後者と共に正確に運動するように係合される。もちろん、ステップモータの軸をマイクロメータ１８に何らかの適切な寒害でキー嵌めしてもよし１゜また、大分儀の枠１３上に支持されてマイクロプロセサ装置は天測換算表や天測暦などのような航法表からの情報でプログラムされ、またマイク０プロセツサ装置２５は外被２４上に載持された鍵盤２７と液晶表示装置２６に関連している。

なおまた前記マイクロプロセッサ装置に関連して実時間暦刻時装置がありこれによってマイクロプロセッサ装置は既知の天体航法方程式から、ステップモータ２２に加えられた信号と天体が観測される時刻に従って地理的位置を計算することができる。

適切には、ステップモータ２２とマイクロプロセッサ装置２５とは再充電可能の電池電源で給電され、電池電源は、この場合、３台の再充電可能の鉛−酸電池２７でありこれらは直立中空外被２８内に配置され前記外被は大分５！ｉ１１”＋の取手２１から大分儀の下側へ延びるブラケット２９上に支持される。これに代えて、ブラケット２９は、大分囚の指標鏡の上を延びて電池外被２８を支持してもよい。各場合において、電池外被２８は大分儀のもう一つの取手を形成し、したがって、この大分儀を使用する際、片手で取手２１をにぎり、他の手で電池外被２８をにぎることができる。もらうん、適当なケーブル（図には示されていない）が電池外被２８からマイクロプロセッサ装置の外被２４に延びると共にステップモータ２２用のケーブルは指標桿１６に沿って外１１ｉ１１２４に延びる。

１対のスイッチが大分儀の取手２１の両側に支持されており、これらのうちの一つのスイッチ３ｏはステップモータ駆動用トグルスイッチを構成し、また他のスイッチ３１「狙ＩＪスイツ≠を構成しこれを押すとマイクロプロセッサ装置２５の位置計算動作を開始させる。

第６図から第１１図は、前記航法装置の制御回路の詳細なブロック図を示し、その動作は、以下に、第１２図に示された流れ図を参照して説明される。

最初に、この大分義は、外被２４上に配置されているいわゆるオン−オフスイッチによってオンにスイッチされ、このスイッチは動作させられると電池から制御回路に給電する。航法装置を較正するために、指標桿１６は手動又はステップモータ２２の援用のいずれかによって４５°位置へ動かされ、４５°位置はこの場合中央零校正位置として選択されている。鍵盤２７上の選択された鍵が次いで押されると、制御回路の記憶装置が４５°の読みを入力される。次いで、狙撃を行う発射点の想定位置を経度とＲ度の読みの形でｉ制御回路に入力しこの読みは液晶表示装！！２６に表示される。

行おうとする観測の型式が、次いで、鍵盤に打ち込まれ、この結果、マイクロプロセッサ装置が位置計算のための正しいプログラムを選択する。この目的のために、鍵盤のそれぞれの鍵は、行おうとする観測の選択された型式に従って指定される、たとえば、！ｌ！１は単発狙撃を指定し、鍵２から鍵５はそれぞれ２号星から５号星狙撃、１１６は月狙撃、及び鍵７は夜明は又は夕暮における太陽の単発狙ネに指定される。実際に選択された観測の型式も液晶表示装置２６に表示される。

次いで、観測の対象としようとする惑星又は恒星が、たとえば、鍵１は１号星に割当てられ、鍵２は２号星に割当てられるというように、台足に割当てられた符号によって、同じく、鍵盤に打ち込まれる。再び選択された鍵が打たれると、その惑星又は恒星が識別されて、液晶表示装置！２６に表示される。

各恒星又は惑星の観測がこのようにして逐次行われる。。

この目的のために、大分儀１１は、１２３１１しようとする星の反射像が水平線にもたらぜるという正規の仕方で使用される。しかしながら、この場合、指標桿１６とトグルスイッチ３０の操作によって所望の方向に先軸運動させられ、この結果、正又は負の制御パルスがステップモータ２２に印加されこれによってモータを回転させしたがって指標桿を反対方向に運動させる。このことが、星の像が望遠鏡を通して水平線にもたらせるのを可視観測されるまで続行される。

好適には、トグルスイッチ３０は微調節を行うために前記ステップモータに単一パルス又は複数パルスのいずれも印加できるように配置され、一方カーソル調節はスイッチ３０を押しこの押しを維持することによって得られる。これによってステップモータ２２に印加されるパルス繰返し率は連続的に増大してモータを加速する。この動作を達成する回路は、技術的に周知である。

選択された星の象が水平線に持たらされるとき、狙撃スイッチ３１が押され、これによってマイクロプロセッサ装置がステップモータ２２に印加されるパルス数を読み取りかつ同時にクロノメータの読みを読み取る。さらに、スイッチ３１が押されると、液晶表示装置２にの星の仰角を角度で示す、したがってもし必要ならば位置の手動計算を行うことができる。この手続きは、次いで第二の里に対して繰り返され、前述と同じ仕方で狙撃が行われた後、マイクロプロセッサ装置は、周知の航法方程式を使って、狙撃がそこから行われる位置を計算する。

この手続きが完了した後、マイクロプロセッサ装置はステップモータ２２を４５゛位置に復帰させ、これによって誤りを検出することができる。

適切には、前記マイクロプロセッサ装置は、水平線主眼の高さなどのような必要な誤り訂正と既知の大分儀誤り程度を考慮に入れてブリプログラムされている。

これに代えこれらの誤り訂正を大分儀の使用中にｓｌＭに打ち込むことができる。

好適には、ステップモータは、正確性のために４００ステップ毎回転を有しこれは弧９秒±５％毎ステップに当り、したがって高正確性を達成することができる。

天測暦プログラムは、好適には、マイクロプロセッサ装置によって毎年自動的に更新され、一方クロノメータは連続動作を保証するために後備電源を具備している。

適切には、前記航法装置に対する制御装置は、３２．にビットの電気的プログラム可能固定記憶装置（ＰＥＲＯ〜１）と３２にビットの静的等速読出し記憶装置（ＲＡ〜１）を具備して４ＭＨで運転する２８０Ａ中央処理装置を含む。

前記液晶記憶装置は２０ｘ２ｍ６０文字表示装置であり、また前記１！盤は平坦膜型１６個の鍵の六角パッド配置を含む。

前記制ｍ＋装置は、もちろん、いかなる大分囚にも適用可能であり、さらにその配置は、好ましくは、大分儀が絶縁破壊事故の際、手動で使用され得るように、行われる。この目的のために、ステップモータ２２とブラケット２３は過当な補助ねじをゆるめることによって前記大分儀から簡単に外される。

もし必要ならば、印刷機をマイクロプロセッサ装置の制御装置に関連させこれによって緯度と経度を打ち出すようにする。もちろん、可変抵抗装置などのような指標桿の角変位を検知する他の装置も採用可能である。当業者にとって自明であると思われるあらゆるこのような変形及び変更は、本発明の精神と範囲に包含されるとみなされる。

浄書（内容（こ変更なし）浄書（内容）こ変更なし）浄書（内容に変更なし）浄書〔内容に変更なし）浄書（内容（こ変更なし）手続補正書（方式）１．事件の表示ＰＣＴ／　Ａν３乙／ρρρ／／２、発明の名称事件との関係　特許出願人５、補正命令の日付昭和２五年ｑ月ｌＺ日６、補正により増加する発明の数７、補正の対象図面の鰹文（市り〜Ｌン唾０）国際調査報告ＵＳ　３９６８５７０　ＤＥ　２７００８６７ＤＣ３５０９４４９ＪＰ６１０００７１０

Claims

【特許請求の範囲】

１．航法装置であつて、接眼レンズと、前記接眼レンズと整列と整列する固定水平鏡と、観測される天体の仰角の測定を可能にするために位置を変動させられるように配置された可能指標鏡と、前記指標鏡と関連しかつ前記指標鏡の位置を変動するように配置された駆動装置と、前記駆動装置を動作させるための信号を発生する信号装置と、前記信号と前記天体が観測された日時におけるクロノメータ装置の読みと前記天体の位置に関する記憶データとから地理的位置を計算するように動作する計算装置とを有する型式の六分儀を包含し、及び前記六分儀において前記信号発生装置は前記指標鏡の運動角に比例するまたしたがつて観測される前記天体の仰角に比例する信号を発生することを特徴とする前記航法装置。
２．請求の範囲第１項記載の航法装置において、前記駆動装置はステツプモータを含むことと、前記信号発生装置は制御パルス発生装置を含むことと、前記ステツプモータは前記指標鏡を離散ステツプをとつて運動させる単一制御パルス又は複数パルスの印加に応答することとを特徴とする前記航法装置。
３．請求の範囲第２項記載の航法装置において、前記六分儀は先軸動作指標桿を含むことと、前記指標鏡は前記指標桿上に■持されることと、前記六分儀は前記ステツプモータを前記指標桿上に支持する支持装置と前記ステツプモータの軸の回転連動を前記指標桿の先軸運動に転送する転送装置を含むこととを特徴とする前記航法装置。
４．請求の範囲第３項記載の航法装置において、前記六分儀は目盛環と、前記目盛環上にあつて前記目盛環に動作可能に係合するマイクロメータ装置とを含むことと、前記久テツプモータの軸は前記マイクロメータ装置に動作可能に係合することとを特徴とする前記航法装置。
５．請求の範囲第４項記載の航法装置において、前記六分儀は取手部分と、前記取手部分上の第一スイツチと第ニスイツチとを含むことと、前記第一スイツチは前記ステツプモータを反対方向に動作させるように配置されることと、前記第二スイツチは動作させられるとき前記計算装置の動作を開始させるように配置されることとを特徴とする前記航法装置。
６．六分儀であつて、接眼レンズと、前記接眼レンズと整列する固定水平鏡と、観測される天体の仰角の測定を可能にするために位置を変動させられるように配置された可能指標鏡と、前記指標装置と開運しかつ前記指標鏡の位置を変動するように配置された駆動装置と、前記駆動装置を動作させるための信号を発生する信号発生装置とを包含し、及び前記六分儀において前記信号発生装置は前記指標鏡の運動角に比例するまたしたがつて観測される前記天体の仰角に比例する信号を発生することを特徴とする前記六分儀。