JPS63501245A - コリオリ力を感知する加速度計配列を使用した慣性計測のための信号プロセッサ - Google Patents
コリオリ力を感知する加速度計配列を使用した慣性計測のための信号プロセッサInfo
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- JPS63501245A JPS63501245A JP61505867A JP50586786A JPS63501245A JP S63501245 A JPS63501245 A JP S63501245A JP 61505867 A JP61505867 A JP 61505867A JP 50586786 A JP50586786 A JP 50586786A JP S63501245 A JPS63501245 A JP S63501245A
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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】
コリオリカを感知する加速度計配列を使用した慣性計測のための信号プロセッサ
技術分野
この発明は、移動体の特定の力(線形加速度と呼ばれることもある)および角度
化率(角速度と呼ばれることもある)を計測するための装置および方法に関する
ものである。この発明は、特に、加速度計配列を搭載しているものが回転すると
きに、経験されたコリオリカを表わす信号成分を有する出力信号を、該加速度計
配列の各加速度計が生成させるように、サイクリックに振動され、または、回転
されている該加速度計配列の角度比率信号および/または特定の力の信号を処理
するための装置および方法に関するものである。
発明の背景
近年、慣性ナビゲーション装置およびその他の適用において使用される、小形で
経済性があり、しかも信頼性のある角度比率信号サを開発するために、相当な努
力が払われてきている。このような努力の結果として、リング・レーザ・ジャイ
ロおよびドライ・チューンド・ロータによる2軸ジヤイロスコープのような新規
なジャイロスコープ装置が開発されているけれども、このようなジャイロスコー
プ装置には、相当に重大な寸法、コストおよび信頼性についてのトレードオフが
存在する。このようなことは、航行している船舶その他の対象物の軸に沿った特
定の力の3成分、および、これらの軸の周囲の角度比率の3成分についての精密
な計測を必要とする慣性ナビゲーション装置に関して特に適合されるものである
。この問題は、ストラップダウン式の慣性ナビゲーション装置において、ことの
他に重大になるものである。その理由は、このような装置(二おいては、角度比
率の計測についての大きいダイナミック・レンジ、および、長時間にわたる0点
の安定性が必要とされるからである。
このことから、ジャイロスコープ効果以外の意味で動作する角度比率センサを開
発するための努力が払われてきた。1個のこのような提案においては、その回転
が計測されるべき移動体のデカルト式座標軸に対して各加速度計の力感知軸が並
行にされ、離れているように、また、各加速度計が成る所定の経路に沿ってサイ
クリックに配置されている(振動されている)ように、1個または複数個の加速
度計が配置されている。
これらの配列において、各加速度計によって生成された出力信号に含まれている
ものは、特定の力とコリオリ成分とであって、座標系の第1の座標軸に沿った特
定の力と、これに加えて、座標系の第2、第3軸の周囲の角度比率を表わす信号
成分とを生成するように処理されることができる。かくして、このような配列に
おいては、3個だけの加速度計が使用されて、空間の移動体(例えば、航空機、
空間乗物その他の航行される対象物ンの運動を完全に記述する3個の特定の力の
成分および3個の角度比率の計測がなされる。
1984年5月1日にメルハブ(Merhav)に対して発効された米国特許第
4.445.376号に開示されているものは、上述された形式の配列において
、3個の加速度計からの出力信号が処理されて、移動体内に固定されている右手
のデカルト座標系の各軸に関する特定の力の成分および角度比率成分を生成する
ようにされる。
米国特許第4.445.376号に開示されている配列においては、加速度計の
力感知軸が、座標系の成る1個の軸(例えばX軸)に平行になるように搭載され
ている。
これに加えて、固定感知軸に平行しており、かつ、こ比率で回転するように各加
速度計が搭載(または内部的に構成)されている。座標系が関連している対象物
が空間を移動するときに、各加速度計によって発生される信号に含まれているも
のは、加速度計の力感知軸が指向する座標方向に沿っている特定の力を表わす成
分、および、加速度計の力感知軸と直交している座標軸に関する角度比率を表わ
す信号成分である。例えば、米国特許第4.445.376号に開示されている
特定の配列は、特定の力のX@戊分および角度比率のY、Z軸成分を表わす信号
を発生する加速度計は、X軸に平行する加速度計の力感知軸を有しており、また
、座標系の固定軸の周囲を回転して、力感知軸がX軸に平行に留まり、成る一定
の半径をもって固定軸を回転するようにされる。
米国特許第4,445,376号:二開示されている信号処理配列においては、
各角度比率の信号は、加速度計の出力信号が該加速度計の回転に同期する周期的
関数(例えば、Cosωtの代数的符号、ここにωは加速度計がその回転中心の
周囲で移動する比率を表わす)によって変調されるような、同期的な検知処理に
よって得られるものである。この変調された信号は、次いで、加速度計が1回転
を完了するために必要とされる期間にわたって積分され、この結果としての信号
は、スケールが定められて、角度比率の信号を生成するようにされる。特定の力
の信号は、(信号の変調をすることなく)1回転周期にわたって加速度計の積分
をし、その結果としての信号を成る所定のスケール・ファクタで乗算することに
よって得られる。
成る1個の信号を処理して、座標系の成る1個の軸に沿った特定の力、および、
座標系の別異の軸に関連した角回転を生成させるように、(回転というよりも]
振動または発振のために加速度計が搭載されている、上述された形、式のいくつ
かの配列は、1983年9月2日にシミュエル・ジエイ・メルハ7’ (Shm
ue’l J、 Merhav )によってシリアルA 528.776として
なされた米国特許出願に開示されている。当該特許出願の名称は、“移動・体の
慣性特定力と角度比率を計測するための装置、および、その中で特に使用される
加速度組立体(Appa−ratus For Measuring工nert
ial 5pecific Force andAngular Rate o
f A Moving Body、 and AccelerometerAs
semblies Particularly Useful Therein
) ’であって、これは本出願人に譲渡されている。
ここで参照された特許出願の第1の配列においては、デカルト座標系の2個の軸
を含む平面(例えば、X −Y平面)から直交して力感知軸を伸長するように各
加速度計が搭載されて、該加速度計の力感知軸が、座標系の原点から遠隔の点く
二おいて、2個の軸の中の1個(例えば、Z軸)と交差するようにされる。これ
に加えて、加速度計の力感知軸が、一様なサイクリック比率をもって、基準平面
内で座標軸に沿って前後に変位するように、各加速度計が搭載され、または、内
部的に構成されている。ここで参照された特許出願において例示されているよう
に、このような加速度計によって生成される信号は、前述の米国特許第4.44
5.376号に開示されている態様で処理されることが可能であり、該加速度計
の力感知軸に平行する座標軸に関する特定な力の成分を供給し、また、$2の軸
に対する角度比率成分を供給するようにされており、これは、加速度計が変位す
る軸および該加速度計の力感知軸と整列している座標軸に対して、相互に直交し
ている。例えば、その力感知軸がY−Z平面と直交し、2方向で(X軸に沿って
)力感知軸をサイクリックに変位させるように搭載されている加速度計によって
出力が生成され、処理されて、特定な力のX軸成分および角度比率のX軸成分が
得られる。かくして、座標系の3個の軸の各々に沿って線形変位(サイクリック
移動)をするように搭載されている3個の加速度計を使用することにより、移動
体の移動についての完全な仕様が得られる。
先に参照された特許出願においては、また、3個の配列が開示されており、ここ
では、1対の加速度計が移動体の成る1個の座標軸と関連されており、信号が発
生され、処理されて、該移動体の1個の座標軸に関する特定な力の成分、および
、該移動体の別異の座標軸に対する角度比率の成分を得るようにされている。
これらの対にされた加速度計配列の中のひとつにおいては、2個の加速度計の力
感知軸は互いに平行であり、また、特定な力の計測が得られるべき座標軸に対し
て平行である。これに加えて、各加速度計の力感知軸が第2の座標軸から等間隔
にされ、また、該第2の座標軸2通して伸長する線に対して直交するように、加
速度計の配置がなされている。この配列においては、加速度計の力感知軸が小さ
い角度の偏向を通してサイクリックに回転するように、加速度計が駆動され、ま
たは、内部的に構成されている。このことは、該第2の座標軸から等間隔にされ
た線に沿って、2個の加速度計の力感知軸がサイクリックに前後に移動する理由
である。例えば、このような配列においては、信号が生成され、処理されて、特
定な力のX軸成分および角度比率のX軸成分が得られるように搭載された1対の
加速度計の力感知軸は: (a) Z座標軸から等間隔にされ;(b)力感知軸
がX方向に伸長するように搭載され;そして、(C)構成され、配列されていて
、加速度計の力感知軸が、X軸に平行で、Y−Z平面内にある直線に近似した弓
形の経路(円弦)に沿って、サイクリックに前後に移動するようにされてl、N
る。
該参照された特許出願の、第2の対にされた加速度計配列においては、加速度計
の対の各加速度計は成る1個の座標軸から等間隔にされており、該2個の加速度
計の力感知軸は、同一の座標軸上の成る1個の点を通して伸長する成る1本の線
と共線であるようにされている。この配列においては、加速度計は座標系の第2
の軸と整列されており、また、反対方向の特定な力を感知するために搭載されて
いる。更に、加速度計の感知軸および該加速度計の感知軸が交差する座標軸を含
んでいる平面内にある小形の弓状経路に沿って、加速度計はサイクリックに、同
時に、前後に移動される。
例えば、このような配列においては、感知軸がX方向を指向するように搭載され
ている1対の加速度計は、X−Z座標平面内にあり、反対向きに配置されだ円弦
に沿って、一様なサイクリック比率で振動される。前述された特許および参照さ
れた特許出願で開示されている別異の配列の場合についても、その力感知軸がX
方向に伸長している加速度計によって供給される信号は、処理されて、X軸の特
定な力の成分を表わす信号およびY軸の角度比率の成分を表わす信号が生成され
ることができる。
参照された特許出願に開示されている、第3の対にされた加速度計配列において
は、各加速度計の対の力感知軸と座標系との間の空間的な関係は、前述された第
2の配列と等しい。第2の配列と第3の配列との間で相違することは、第3の配
列における加速度計が、直線に近似しだ円弦に沿って力感知軸がサイクリックに
変位する(2個の力感知軸が反対方向に移動する)ように構成され、配列される
というよりも、各加速度計の対の2個の加速度計の力感知軸が直線経路に沿って
サイクリックに変位する(双方の力感知軸が同一の座標方向に移動する)ように
構成され、配列されている。この第3の配列においては、加速度計の各列によっ
て生成された信号は、処理されて、加速度の力感知軸に平行している座標軸に対
する特定な力の成分を表わす信号を生成し、また、加速度計の力感知軸が振動す
る平面に直角な座標軸に対する角度比率な生成するようにされる。
参照された特許出願に開示されているように、3個の開示された対の加速度計の
配列によって生成された信号が加算および減算されたときには、2個の分離され
た信号(”和”信号および“差”信号)が得られる。
これらの信号の一方は特定な力の成分を実質的に欠いており、また、その他方の
信号は角度比率の成分を実質的に欠いている。これに加えて、和信号と差信号の
s / N比は、加速度計の各々によって生成される信号に対して、理論的には
、Jなるファクタだけ改善される。各加速度計の対から得られた和信号および差
信号は、次いで、参照された米国特許に開示されている態様で個別に処理されて
、所望の特定な力の成分を表わす信号および所望の角度比率の成分を表わす信号
を生成するようにされる。
参照された特許および参照された特許出願°に開示されている同期的な検知信号
処理は、状況によっては満足できるものではあるが、いくつかの不利益および欠
点に当面することがある。第1に、生成される特定な力の信号および比率の信号
には、信号処理変調周波数における(例えば、加速度計が回転または振動される
周波数における)信号成分(リップル)が含まれている。このリップル成分をロ
ウ・パス・フィルタによって除去することは、加速度計装置のバンド幅を受入れ
られない程度にまで低減させる。少なくとも、参照された特許および特許出願に
開示されている信号処理配列のバンド幅は変調周波数の半分に制限されており、
また、各周期にわたって平均化された角度比率は、振動波形に関連している無補
償の荷重効果によるエラーが含まれている。更に、参照された特許出願および特
許に開示されている信号処理は、典型的には、アナログ回路装置によって実施さ
れる。このような回路において使用される形式の、商業的に現用されている装置
は、特定な力の信号および角度比率の信号のエラー(ドリフト)の原因となるよ
うな、温度依存性その他の特性を呈することが多い。
発明の概要
この発明によれば、振動する加速度計の諸種の配列によって生成される信号が処
理されて、移動体(例えば、航空機、空間乗物その他の乗物)の角度比率の成分
(および/または特定な力の成分)を決定することができる。基本的には、この
発明には適合型の信号評価処理が含まれており、処理されている信号の各当初の
信号成分の評価が個別に連続的に生成され、処理されている信号から減算されて
、エラー信号を生じるようにされる。このエラー信号は連続的に処理されて、最
小2乗平均評価が達成されるように、評価された信号成分の各々の改善をするよ
うにされる。移動体の座標系に関する加速度計の欠除した機械的な不整合、およ
び、該加速度計を振動させる信号と該加速度計によって供給される信号との間の
欠除した移相シフトのために、評価される信号成分の1個のものの値に基づき、
角度比率(または特定なカンが正確に決定される。
ここで検討された実施例においては、処理される信号が、先に参照されたメルハ
プの米国特許出願に開示されている振動加速度計配列のいずれかによって生成さ
れる。当該配列によれば、諸種の別異の配列と同様に、理想的には加速度計のサ
イクリック振動と同相の信号成分(同相成分):該同相成分と同相求積にある信
号成分;および、非変調のランダム・ノイズに対応する信号成分を含んでいる信
号が生成される。ここに開示されている信号プロセッサにおいては、これらのい
る信号から減算されて、エラー信号が生成される。
このエラー信号は、次いで、スケールが規定され、処理されている信号の同相成
分と同相である信号により乗算されて、評価された同相信号成分の時間に関する
導関数を表わす信号が生成される。同様な態様で、第2の評価された信号成分の
時間に関する導関数を表わす信号が、該エラー信号のスケールを規定し、その結
果としての信号を、同相信号成分と同相求積にある信号で乗算することによって
得られる。現在の評価されたランダム・ノイズの時間に関する導関数を表わす信
号は、該エラー信号のスケールを規定することで簡単に得られる。次いで、同相
信号成分の時間に関する導関数を表わす信号は、積分され、そして同相信号によ
り乗算されて、処理されている信号の同相成分の信号評価が生成される。同様な
態様で、第2の信号評価の時間に関する導関数を表わす信号は、積分され、そし
て同相成分に対して同相求積にある信号により乗算されて、処理されている信号
の位相求積信号成分の信号評価が生成される。全体的なエラー信号は、スケール
が規定され、そして積分されて、処理されている信号のランダム・ノイズ成分の
信号評価が生成される。
開示されている一実施例においては、上述された処理は通常のアナログ回路によ
って実現される。この発明の動作原理を理解することから認められるように、こ
の発明の等測的な実現は、プログラムされたマイクロプロセッサ回路、または、
その他の通常゛のデジタル回路配列によって達成される。
この発明による信号処理方法および信号プロセッサ回路は、加速度計を含んでお
り、または搭載している対象物の移動を完全に記述する3個の特定な力の成分お
よび3個の角度比率の成分を計測するための、3対またはそれ以上の対の振動加
速度計を含んでいる形式の慣性計測装置において特に有用である。この発明を理
解することから実現されるように、この発明の信号処理方法および信号処理装置
によれば、ノイズの低い動作がなされ、また、加速度計配列についてランダム、
高周波の振動が存在するときに、角度比率の成分が正確に決定される。これに加
えて、この発明によって生成される信号評価は、慣性計測装置の加速度計組立体
を調整するために使用されて、該加速度計の機械的な不整列を除去し、また、該
加速度計を駆動する信号と該加速度計の出力信号との間の位相シフトを除去する
ようにされる。2個の開示されている実施例においては、各信号成分の正確な評
価に関して付加的な改善が達成される。これらの実施例の中のひとつにおいては
、慣性計測装置の加速度計を適切な機械的整列に連続的に維持する駆動回路のた
めに、適当な信号を生成させるように信号プロセッサが配列されている。
図面の簡単な説明
この発明についての、これらのおよびその他の特徴や利点は、添付図面とともに
以下の詳細な説明から容易に理解される。
第1図は、この発明によって構成された信号プロセッサを一般的に描いているブ
ロック図であって、加速度計組立体とその他の装置とが相互に接続されて、該加
速度計組立体に関連されている1個またはそれより多くの角度比率の成分を表わ
す信号、および、座標系に関する1個またはそれより多くの特定な力の成分を表
わす信号を生成するための、慣性計測装置を形成するものである。
第2図は、こ\で開示されるこの発明の実施例によって処理される信号の性質を
理解するために有用な図である。
第3図ないし第5図は、評価された信号の急激な変化の生起に関して、この発明
によって構虞された信号プロセッサの応答の描出図であって、この発明の諸種の
利点および成果を理解する上で有用なものである。
第6図は、この発明による信号プロセッサを概略的に描いているブロック図であ
って、慣性計測装置に関連された座標系の1個の軸に対する慣性角度比率を表わ
す信号を生成するようにされるものである。
第7図は、第6図に描かれている信号プロセッサの精度を例示する信号図である
。
第8図は、慣性角度比率の改善された評価のために構成された、この発明の実施
例のブロック図である。
第9図は、この発明の実施例のブロック図であって、これも改善された信号評価
のために構成されたものであり、この発明の適用のために有用なものであって、
ここに、処理されている信号な生成させる加速度計は、該加速度計の力感知軸が
相互にまた関連のある座標系に対して適切な整列を維持するように制御されるも
の第1図には、この発明によって構成された信号プロセラf10が例示されてお
り、これには加速度計組立体12、加速度計駆動回路14およびプリプロセッサ
16が相互に接続されて、米国特許第4.445.576号および1983年9
月2日::出願された米国特許出願のシリアルA 528.776号に開示され
ている形式の慣性計測装置が形成されている。第1図に例示されているように、
また、参照された特許および特許出願においてより充分に説明されているように
、描出された慣性計測装置において、加速度計組立体12に含まれている各加速
度計は、加速度計駆動回路14によってナイフリックに振動または回転されてい
る。加速度計組立体12が慣性空間内で移動する(変位および回転)につれて、
加速度計組立体12は、ブリプロセッサ16に対して、1組の信号A4.1=1
+2 、 ・” ’ +n(ここに、nは加速度計組立体12に含まれている
加速度計の個数に等しい)を与える。この発明によって現に開発されている第1
図の配列においては、加速度計組立体12には3対の加速度計が含まれており、
これらは、参照された特許出願に説明されている態様で搭載され、配列されてい
て、1組の信号A1には、ax、ax。
aン、 、; 、 弓およびa2なる6個の信号が含まれるようにされ−Cいる
。ここに、サブスクリプトは1対の加速度計が関連している座標軸を同定してお
り、また、数字サブスクリプトは当該特定の加速度計の対の第1および第2の加
速度計を指示している。この発明によるこのような適用において、プリプロセラ
f16は加速度計の各列に関連している信号を加算し、また、加速度計の各列に
関連している信号を減算して、3個の和信号の組および3個の差信号の組を生成
させる。
参照された特許出願に開示されているよう(二、第1の組の信号には特定な力の
成分が実質的に欠除しており、また、第2の組の信号には角度比率の成分が実質
的に欠除している。第1図の装置において、特定な力の成分を実質的に欠除して
いる信号の組はA(Ω)として示されており、信号プロセッサ10の角度比率チ
ャンネル18に加えられる。角度比率の信号を実質的に欠除している信号の組は
A(f)として示されており、信号プロセッサ10の特定な力のチャンネルに加
えられる。
ここで説明されるように、角度比率チャンネル18に含まれているものは、角度
比率信号が得られるべき各座標軸(通常の慣性計測装置においては3個)のため
の、第6図に示されている形式の信号評価器(最適フィルタ)である。この発明
の信号プロセッサおよび第1図の配列における実施についての理解から認められ
るように、特定な力のテヤンイ・ル20には、角度比率の3個の成分を決定する
ための同数の信号評価器が含まれている。しかしながら、A(f)に含まれてい
る信号はA(Ω)なる信号よりも高いs / N比が呈示されていることから、
特定な力のチャンネル20において第6図により動作する信号評価器を使用する
ことなく、満足すべき慣性計測装置が使用されることが多い。
いずれの場合にも、第1図の信号プロセラf10にはプロセッサ信号源22が含
まれている。これは、角度比率チャンネル18に対する付加的な入力信号を生成
させる(特定な力のチャンネル20で信号評価器が使用されるときには、特定な
力のチャンネル20に与えられる)。第1図に示されているように、角度比率チ
ャンネル18は1組の信号Ωjを生成させる。ここに、jは装置によって生成さ
れる角度比率成分の各々を表わしている(積増的な慣性計測装置においては3)
。
また、特定な力のチャンネル20は1組の特定な力の成分子jを生成させる。
この発明によって構成される信号プロセッサの動作および構成は、第1図におけ
る信号プロセッサに供給される信号A(Ω)およびA(f)の性質を考慮するこ
とによって理解される。このことについては、第2図に、参照された特許出願に
説明されている形式の、3組の対にされた加速度計の機械化されたものが、6個
の信号の組を供給するためのものとして例示され【おり、前記信号は処理されて
、加速度計配列を含んだり搭載したりしている対象物の特定な力の成分(F’x
、Fア、F2)および角度比率の成分(p + q + r)が決定されること
ができる。第2図の配列においては、加速度計の各列が、右手のデカルト座標系
の関連した座標軸に沿う特定な力を計測するために搭載されている。この第2図
において、加速度計はベクトルA1で同定されている0ここで、これらのベクト
ルは加速度計の力感知軸に応答している。そして、サブスクリプト”1″は特定
の力が計測される座標軸を示しており、また、サブスクリプト”j”(1または
2)は、関連のある加速度計が、加速度計の対の第1または第2の部材のいずれ
であるかを示している。更に、第2図に示されているように、加速度計の各列の
加速度計は”背中合わせ”に配列されている(即ち、加速度計が、反対の座標方
向に関する特定な力を感知するように)。
第2図に示されているように、各加速度計の対は、該加速度計の対の特定なカの
ベクトルが整列される座標軸を含んでいる座標平面内でサイクリックに振動して
いる(即ち、加速度計の対AN 、 h2はX−Z平面内で振動し;加速度計の
対A↓、A多はX−Y平面内で振動し;そして、加速度計の対Al1弓はY−Z
平面内で振動している)。これも第2図に示されているように、機械化して描か
れている各加速度計は、それが振動している座標平面の第2の軸(感知軸に対す
る加速度計とは整列されていない軸→から距離りだけ離れており、各加速度計の
対の力感知軸と合致している線は、該加速度計の対の振動的な移動によって規定
される点において、第2の軸と直交し、交差している。第2図に描かれており、
参照された特許出願に開示されているように、交差点は次のように表わされる。
1□(t)= li −(−旬 (ρ/2)Sinωt、ここに、主は交差軸(
X、Yまたは2)を示しており;11は座標系の原点と振動中心との間の距離を
示しており、また、(p/2)Sinωtは加速度計の振動的な移動を規定して
いる。
かくして、描かれている座標系に関する、第2図における各加速度計の瞬時的な
位置(例えば、加速度計の積率質量の質量中心口まベクトルr1 であって、次
j
のマトリクス式で表わされる。
ここに、主、ユおよびとは、それぞれに、X、YおよびZ軸に沿った単位ベクト
ルを示している。
回転装置における点質量の加速度のための一般式は次のように表わされる。
は特定な力のベクトル、工は装置の回転中心からの点質量の瞬時的な距離、そし
て、インデックスbは回転体の軸に関する微分を示している。
第1式を第2式に代入することにより、第2図の機械化のものにおいて各加速度
計によって生じる加速度は次のように示される。
a、’ =Fx+ 12(pr+q)+−!(pr+q)Sinωt+(2ωC
osωt)・q−L(q’+r’ )ax=−Fx−1z (pr+q)”4(
pr+q)Sinωt+(2ω針。sωt)・q−L(q2+内a2=F2+1
y(qr+p)4(qr+p)Sinωt+(2ω(トcosωt)・p−L(
p’+q’ ンag、=−Fz−1y(qr”:p)+−!(qr+p)Sin
ω℃+(2ω−!(、O’Sωt)・p−L(p2+q2ン参照された特許出願
の教示により、加速度計の各列に対する加速度は、加算および減算がなされて、
関連する座標方向に対する特定の力、および、直交する座標方向に対する角度比
率を表わす等式が得られる。特に、第2図の機械化における加速度計の各列が加
算さにおいて)、次の表現が得られる。
a: = %1(pr+q ) Sinωt+2ωρqC!osωt−2L(q
2+r勺 (4)a;=7(pq+r)Sinωt+2 (ryprcosωt
−2L(p2+r2) (51a:=p(qr+p)Sinωt+2 ωppC
osωt−2L(p2+q2J (61ここで、aX=ax十ax、ay−ay
+ay;および、a z−a z + a 2 であり、第2図の機械化におけ
る加速度計の対の加速度が減算されたときには、次の表現が得られる。
F 、? およびF2を含んでいるコラム・ベクトルでy
あり、また、角度比率ベクトルOに含まれている要素はp+ qおよびr(ここ
で、p、qおよびrは、それぞれに、X、Yおよびz軸の周囲の右手回転を示す
ンであって、これらは第4式ないし第9式から得られるものである。このことに
関して、特定な力の成分は、第7式ないし第9式について、式の各右手項を除去
する態様で操作することによって得られるものであり、また、角度比率の情報は
、第4式ないし第6式について、各式の第2項以外を全て除去するように操作す
ることによって決定されるものである。例えば、角度比率のq成分を得るために
は、第4式の第1項および最終項(これらが表わしているものは、X座標軸の周
囲の加速度、X軸と2軸の周囲の角速度の交差状および遠心加速度による加速度
項である)を除去することが必要である。第4式の中間環が一旦決定されたとき
には、量ωおよびρは、それぞれに、加速度計の振動周波数および振幅を表わし
ており、既知のものであることから、qは容易に得ることができる。
ストラップダウン式の慣性ナピゲーンヨン装置のような実際的な適用のさいに、
上述された形式の対にされた加速度計配列を使用するときには、下記のようない
くつかのエラー源について考慮することが必要である。
1)座標軸に関する加速度計の機械的な不整列(例えば、各加速度計の対の共線
の力感知軸と、関連の座標軸との間の角度的な不整列ン;
2)加速度計の対な振動させる信号間の位相角(例えば、第1図の加速度計駆動
回路14によって供給される信号)、および、加速度計によって生成される出力
信号(例えば、位相シフト);
3)加速度計と、該加速度計を含み、または搭載している乗物の振動との双方に
基づくワイドバンド・ノイズ:および
4)各加速度計の対の低周波信号のドリフト。
これらについての考慮がなされたときには、第4式は次のように表わされる。
a塁= ρ5in(ωt+φバpr+q) +2a+4qCos (ωt+φ)
−2L(q’+r勺+ραω2Sin(ωt+φ)+n+a (to)ここで、
φは加速度計を振動させる信号源(例えば、第1図の加速度計駆動回路14)と
第2図の加速度計A↓およびAxによって生成される出力信号との間の位相シフ
トを示す;αは加速度計の対の力感知軸と第2図の座標系のX軸との間の角度的
な不整列を表わす;nは加速度計組立体と、該加速度計組立体を搭載している乗
物の振動とによって誘導されたワイドバンド・ノイズを表わす;そして、dは加
速度計の対によって生成された(第1図のブリプロセッサ16によって生成され
た)信号の和の低周波信号ドリフトを表わす。
第5式および第6式に対する同形式の表現が得られる。
第10式を再配列して、同相成分(Cosωt)、求積項(Sinωt)および
定数項による等式を組成させると、次のようになる。
R3= [!GJρqCO8φ+ραω2Sinφ+ρ(pr+q)SinOC
osωを十[a(pr七’z)Cosφ+ραω2Cosφ−2ρωqsinl
sinωt−2L(q2+r勺+n+a (10
通常は、位相角は小さいものであるから、Sinφは近似的にφに等しい。第1
1式にこれを代入し、2ωρに関して正規化すると、次のようになる。
qm=a、Cosωt+a2Sinωt + a、 (12)ここで、
a、 = qcosφ+−αω$/2+(1/2ω) (pr+q)φ (13
)a2= (1/2ω) (pr+1)Cosφ+(αGJ/2)COEiφ−
qm (14)a、=−(しtρ)(q2+r勺+δ+ν (15)ここで、δ
=d/2ωρ、かつ、ν=n/2ωρ第12式および第16式ないし第15式に
つ・いて、みると、81項は決定されるべき角度比率を含んでいる岡相項であり
732項は積項であり;また、as頂はランダムな、変調されない付加的なノイ
ズ環であることが認められる。特に、次のことが認められる;角度比率の成分q
はa、のqCosφなる成分から容易に1決定することができる;a、のαωφ
/2なる成分は加速度計の不整列および該加速度計を駆動する信号源と該加速度
計によって生成される出力信号との間の位相シフトによって決定される、実質的
に一定な定数バイアス環である;そして、(pr+q) Co8a/2ωなる成
分は、第2図における座標系のランダムな角度的な振動に依存するランダム・ノ
イズを表わす(即ち、加速度計配列を含み、または搭載している対象物の角度的
な振動)。R2においては、(1/2ω) (pr’+ q ) Cosφなる
成分は、座標系のランダムな角度的な振動に依存するランダム・ノイズを表わす
;αωC05(Is/2はa、のバイアス環と同様な源からもたらされるバイア
ス環である;そして、qmは座標系の角度的な振動に依存するランダムな信号で
ある(即ち、加速度計組立体の角度的な振動)。
ここで、この発明の基礎である数学的な原理について説明する。特に、この発明
は適応型の最小平均二乗評価に基づいており、これにより、角度比率の成分また
は特定な力の成分を得るようC:処理される信号の評価がなされる。この評価が
実際の信号から減算されてエラー信号の形成がなされ、そして、このエラー信号
は該評価を改善する態様で処理されて、該エラー信号がゼロに近接するようにさ
れる。角度比率の成分qを生成するように処理される信号(第12式)に関して
は、その信号評価は次のように表わされる。
q、 = a1□Cosωt + R25inωt + R。
ここで、♂ 、/z2および礼は、それぞれに、a、、R2およびR3の評価値
である。かくして、エラー信号は次のよう(二決定される。
s = qm−qm=a、Cosωt+a2Sinωt+a。
−RCosωt−a Sinωt4 (16)負ではない関数を得るためにJ=
82と限定し、ゲラジエント・アルゴリズムを適用することで、次のようにここ
で、らはa、 、 R2およびasからなるコラム・ベクトルであり、また、K
は要素に、、に2およびに5を含む一定の対角線マトリクスである。第17式を
書直すことにより、次の一連の式が得られる。
第16式におけるeの限定を使用すると、第18式ないし第20式は次のように
なる。
第21式ないし第23式を第18式ないし第20式に代入することにより、以下
の時間変動型の線形微分マトリクス式が得られる。
官+KA(昨= xA(t)仝 (24)また、Tはマトリクスの置換操作を示
す。
第24式において、杢は(角度比率の成分qを得るために)解かれるべき状態変
数であり、また、会は強制関数(処理されるべき信号)であって、a3成分の一
部としてのノイズを含んでいる。
A(t)の行列式は各瞬時に対して負ではなく、平均的には、A(t)は正に限
定されていることから、衾に対する解は全ての条件の下で安定(総体的に安定)
である。
カくシて、会に対する安定な解に達したときにνがゼロ(ノイズ・フリーの解)
であるものとすれば、↑はゼロに移り、また、↑の限界は(時間が無限大になる
と)仝である。
かくして、ノイズがないときには、評価官はうに等しく、更に、ノイズ(ν)が
存在するときには、官はきについての最良の最小平均二乗評価であることが認め
られる。
第24式について考慮すると、Kの値(即ち、k、。
k2およびに、の値)により、↑が臀に収斂する比率、および、装置のノイズの
大きさの双方が決定される。
Kの値の増大につれて収斂の比率(したがって、角度比率における変化を追跡す
る信号評価の能力)が増大することから、また、Kの値(評価の精度に影響を及
ぼすことができる)の増大とともにノイズも増大することから、装置の追跡と精
度との間の満足すべき妥協を与えるようにKの値を設定することが必要である。
これに加えて、A(t)の対角線を外れた項がゼロではないことから、評価合5
.脅2および企、が互いに完全には独立でなく、変調された結合環を含んでいる
ことが認められる。例えば、解マトリクスの第24式によって表わされている第
1の式は次のように書くことができる。
’ia、+ k、Cos’ ωta、= k、Co52ωta、 + k、Co
Sωtsinωt(a2−a、)+ k、Cosωt(a、 −礼) (25)
ここで、評価令、およびちがa2およびa、の実際の値に等、シくなると、結合
環に、Cosωt Sinωt(a2−’R,)およびに、Cosωt(a、−
a、)は消去される(即ち、上述された信号評価を実施する信号ブロセッチが安
定な状態に達したときに消去される)。これに加えて、安定な状態にあるとき、
企、はゼロになり、また、式の右側および左側のに、0os2ωを項はキャンセ
ルされる。かくして、a、(したがって、角度比率q)に対する安定な状態での
解は成る一定値である(例えば、“リップル・フリー”である)。
結合環が含まれているときには、評価t、、’t2および官、に対する解析的な
解は相当に複雑なものであるけれども、正確な非ジャイロスコープ型の慣性ナピ
ゲーンヨン装置において振動している加速度計によって供給される信号を処理す
るためには、上述された評価は満足のいく基礎を与えるものであることが明らか
にされている。このことに関して、第3図、第4図および第5図に示されている
ものは、a + + a 2およびa、が単位ステップ関数(即ち、t〉0に対
してa、=1.1(0に対してa、=O;その他ンであるときに、S、、3.お
よび省、なる評価のコンピュータ・シミュレーションの結果である。特に、第3
図にはa、における単位ステップに対する評価応答が例示されており;第4図に
はa2における単位ステップに対する評価応答が例示されており;そして、第5
図にはa、における単位ステップに対する評価応答が例示されている。第3図な
いし第5図の各々において、ωは200ラジアン/秒であり、また、k、 =に
2:に、 = 100である。
この発明によって使用される評価処理についてのいくつかの特性であって、先行
の文言において解析的に呈示されているものは、第3図ないし第5図から確かめ
ることができる。第1に、第3図ないし第5図において、約40ミリ秒の収斂が
生起すると、評価令、。
別およびt、は迅速にa、、 a2およびa3に収斂する。
第2に、評価処理が安定な状態に達した後は、各評価はリップル・フリー(一定
)である。第3に;前述された結合(例えば、第25式における( a2−3.
)項および(a、−83)項)の効果は過渡的な性質のものであって、評価7.
.7.および83がal、 a2およびa、に収斂した後では効果を生じない。
第4に、各評価において相当に高いゲインが用いられたときでさえも(第3図な
いし第5図においてに、 = k2= k、 = 1003 、結果としての信
号評価における乱れは相当に小さく、良好な動作をする。
k、、 k2およびに5の値を設定することに関して注意されるべきことは、慣
性ナビゲーンヨン装置において信号評価が用いられているときに、角度比率の成
分(または特定な力の成分]を得るために処理されている成分だけが、数秒以下
の時間インタバルの間に相当な変化をするということである。例えば、qなる角
度比率の成分を得るために信号4 (第11式で表わされている)が処理される
ことが考慮されている例示的な状況においては、数秒以下の時間インタバル内に
a、だけが相当な変化をする。かくして、所望の角度比率または特定な力を含ん
でいる信号評価に対するゲインが、2個の別異の信号評価に対するゲイン値より
も高い値にセットされたときには、評価間の結合は更に減少されることができる
。
第3図ないし第5図に関して述べられたように、信号評価舎1.舎、およびS3
は迅速にa l l a 2およびa3に収斂する。収斂の時定数は、第25式
の結合項をゼロにセットすることによって決定することができる。その結果とし
て、以下の61の1次微分式が得られるものであり、a、は強制関数である。
含+ ” (k +/2 ) @ + =(k 、/2 ) a+ (26)周
波数領域で表現されて、第26式の解は次のようにここで、日はラプラス演算子
を表わしている。かくして、a、からa、に収斂するための近似的な時定数はτ
=2/に、である。
第6図に描かれているものは、前述された信号(第12式)を処理して角度比率
qを得るための、この発明を実現させるアナログ回路である。当業者にとっては
認められるように、角度比率の成分pおよびrは、第6図に描かれている形式の
2個の付加的な回路配列によって得ることができる。ここで、信号a二十弓を処
理することによってpが得られ、また、信号aン+ a多を処理することによっ
てrが得られる。
第6図に示されている回路配列は、第16式によって規定される信号処理エラー
が次のように表わされることを注意することによって理解することができる。
e= (a、−J)Coeωt+ (a2−S、)Sinωt+ (a、−a、
) (28)第18式ないし第20式は積分形式に表現できる。
ここで、j=1,2,5である。
第21式ないし第23式を第29式に代入することにより、次のようになる。
かくして、第6図の配列において、処理されている信号(第6図におけるqrn
ンは端末24に供給される。
この端末24は信号加算装置26の加算入力部に接続されている。信号加算装置
26の減算入力端末に結合されている信号は8 、 Cosωt ; a2Si
nωt;および83であって、信号加算器26が特定のエラー信号e(第28式
)を生成するようにされている。第30式で規定される形式の信号雀、を生成さ
せるために、qmが得られる加速度計を駆動する信号に同期している信号源28
は、乗算回路30の成る1個の入力端末に対して信号CO8ωtを供給する。こ
の乗算回路の第2の入力端末は、信号加算装置26からのエラー信号eを受入れ
るように接続されている。ゲイン装置32は乗算回路30によって供給された信
号についてファクタに、だけのスケールを規定し、このスケールの規定された信
号を積分回路34の入力部に供給する。乗算回路36は、積分回路34によって
供給された信号および信号源28によって供給されたCosωtなる信号を受入
れて、信号加算装置26の減算入力端末の成る1個に対する信号室、 (!Os
ωtを生成させる。
第6図に示されているように、信号a2Elinωtは、S、cosωtと同様
な態様で導出される。即ち、信号源38は、籍の加速度計を駆動する信号に同期
しており(したがって、信号源28と同相木状であり)、信号Sinωtを乗算
回路40および乗算回路46に供給する。エラー信号eは乗算回路40の第2の
入力端末に結合されており、また、当該乗算回路40の出力はゲイン装置42に
おいてファクタに2によりスクールの規定がなされる。次いで、スケールが規定
された信号は積分回路44によって積分され、当該積分回路44の出力信号は乗
算器46の第2の入力端末に結合されている。
信号評価a、は同様な態様で得られる。第6図の配列において、直流信号源によ
り信号(1)が乗算回路5゜および56に供給される。加算装置26によって供
給されるエラー信号は乗算回路5oの第2入力端末に結合され、また、乗算器5
0によって供給される信号はゲイン装置52においてファクタに、にょリスケー
ルの規定がなされる。スケールが規定された信号は積分回路54で積分されてか
ら乗算回路56の第2人力部に供給される。この乗算回路56は、信号加算装置
26の減算入力端末に対して、信号評価雀、を供給する。
S3を生成する面路部分に対する必要な乗算ファクタは単位的なものであること
から、信号源48および乗算器50と56は、第6図に描かれている形式のアナ
ログ回路で実現させることが必要とばされていないことが認められよう。しかし
ながら、これらの回路は第6図に含まれていて、同等の回路トポロジイ(したが
つ工、同等形式の信号処理)が、信号評価Z、x。
およびθ3を供給するために使用できるという事実が例示されている。このこと
に関して、第6図のアナログ配列で効果を生じ、前述の文言で解析的に説明され
ている信号処理は、デジタル回路形式で容易に実現できることが認められる。例
えば、多くの状況において、プログラムされた通常のマイクロプロセッサを用い
て、100ヘルツ程度の速度で、信号評価’a、、 S、、 t、を規定し、ま
た、エラー信号eを規定することが有利である。乗算および加算の必要な操作は
、100ヘルツの操作速度より相当に大きい速度が達成できることから、通常の
マイクロプロセッサのプログラミング技術を用いて、リアルタイムの解を容易に
得ることができる。
いずれの場合においても、この発明を実施することを通して得られる信号評価a
、は、所望の角度比率の成分をもたらす。角度比率qを得るために信号軸を処理
することに関しては、第13式から次式が想起される。
a、=qCosφ+αωφ/2+(1/2ω)(pr+q)φこの発明が使用さ
れる慣性ナビゲーンヨン装置においては、処理されるべき信号を供給する加速度
計の対が、α=0を維持するため、加速度計組立体の座標系の軸に対して機械的
に整列されている。更に、典型的には、φ〜0を達成するために調整することの
できる位相シックが、加速度計組立体(例えば、第1図の力見速度計組立体12
)または関連の電子装置(例えば、第1図の加速度計駆動回路14)に含まれて
いる。これらの条件が合致したときには、この発明によれば(例えば、第6図の
積分器34)、信号a、が生成されて、ファクタ1/2ωρでスケールが規定さ
れ、所望の角度比率の成分(例えばq)を正確に計測するようにされる。
前述された位相シフトのエラーφおよび加速度計の不整列のエラーαを最小にす
るように、第1図に描かれている形式の慣性計測装置の較正のために信号評価8
、、 a2およびS3を使用できることで、この発明は特に有利である。特に、
位相シフトのエラーが相当に小さく 、Cosφが近似的に1に等しいことから
、第1図の加速度計組立体12が静止しているときには、第13式ないし第15
式の信号成分a、、 a2およびa、は本質的に次のように減少する。
a、=αωφ/2;
a2=αω/2 ; and、。
a3−d/2ωρ
安定状態において、a、、、a2およびa3が実質的に合、。
礼および会、に等しいことから、第6図またはこの発明を等何曲に実現するもの
によって生成される信号評価は、関連している加速度計の対の整列、および、該
加速度計の対を駆動する信号の位相の双方を修正するために使用できる。特に、
加速度計組立体の関連している軸(角度比率の成分qを得るためτ二処理される
信号に対するX軸)に関して処理される信号を生成する加速度計の対の整列を機
械的に調整することにより、また、加速度計組立体を静止させておくことにより
、信号評価a2をモニタし、整列機構を調整してa2がゼロに等しくなるように
することで、機械的な整列(αζ0)が達成される。位相シフトのエラーφを除
去するために、(加速度計組立体なY座標軸の周囲に制御された態様で回転させ
ることにより)成る一定の較正された入力qが加えられて、♂2の値が規定され
る。
第14式から認められるように、qが一定のときには、fL2のゼロからのどの
ようなずれも、量qφのゼロではない値からもたらされる。かくして、加速度計
駆動回路14によって加速度計の対に供給される信号の位相を調整することによ
り、企、がゼロに等しくなり、位相シフトφを除去するようにされる。
第6図で描かれている回路の動作は、第28式ないし第31式によって充分に記
述されているけれども、1個またはそれより多くの信号評価が関連の信号成分に
対応していないときに回路が動作する態様を考慮することで、付加的な理解が達
成される。例えば、脅、がa、よりも小さいものとする。この条件が生じたとき
には、信号加算装置26によって供給されるエラー信号eには、(a+ S +
)C!osωtなる形式の成分が含まれることになる。この成分が(乗算回路
50において)COeωtで乗算され、(スケール回路32において)ファクタ
に、でスケールが規定されたときには、k、Cos 2ωt(a、−8,ン
なる形式の信号が積分器34の入力部:二供給される。
この信号は(k、/2) (&、−&、)なる直流値を有していることから、積
分器34は時間とともに単調に増大する信号(ランプ信号)を生成させる。かく
して、評価9゜が増大するようにされ、次いで、信号S、cosωtが増大し、
また、エラー成分(a、 /%、、が減少するようにされる。エラー信号eは第
6図の回路を通して連続的にフィードバックされることから、剣=a、になるま
で(またはa、を変化させる態様で入力信号qmが変化するまで)その処理が連
続する。信号評価S2および礼が信号成分a2およびa、に対して連続的に合致
するような第6図の回路の動作は、雀、が入力成分a、に対して連続的に合致す
るようにされる回路動作と直接的に類似している。
第6図の回路の上述された動作についてみると、エラー信号が加算回路26によ
って加えられるときはいつでも、信号評価には成る程度のリップル成分が含まれ
ることが注意される。特に、省、がa、よりも小きい上述の状況において、信号
(a、−2,)Cos2ωtには〔(a、−舎、)/2 :] Cosωtなる
成分が含まれており、該信号評価内には周波数2ωでのリップルが含まれるよう
にされる。しかしながら、各半サイクルにわたるこの信号の積分はゼロであるこ
とから、信号評価に対する正味の影響はない。同様にして、会、がa、に等しく
ないときと同時に雀、がa2に等しくないときには、加算回路26によって供給
されるエラー信号には(a2−a2)sxnωtなる形式の成分が含まれること
になる。この信号は、積分器34の入力端末において、k、 (a、−4’、)
/2Sin2ωtなる形式の信垂として現われる。
この信号の積分は、いずれの半サイクルにわたってもゼロであることから、周波
数2ωでの付加的なリップルが生じるけれども、評価亀、に対する正味の影響は
ない。第3図ないし第5図によって明らかにされたように、信号評価が関連の信
号成分を近接して追跡するときには、上述された信号の結合に基づくリップルは
比較的小さいものであり、信号評価処理が安定な状態に至ったときに除去される
。
この発明の信号処理におけるノイズ特性は、基本的には、第25式に基づくノイ
ズ・モデルを考慮することによって理解される。特に、入力がノイズ成分a3だ
けである場合を検証することにより、低周波のノイズ・レベルが第25式から得
られる。
S、+に、Oos’ωta、= k、Co5ωt(2L3−8.) (33)a
3の低周波成分に対して、第33式の変調成分が、数チイクルにわたって平均化
される。Co52ωtの平均値は1/2である; Cosωtの平均効果は(a
5−AL、)の導関数を1/(1)で乗算することである:そして、a3と63
との間の低周波関係は、a、のための第26式および第27式に対して正確に類
似した態様で得られる。周波数領域でのこれらの関数を組合せることにより、次
の結果が得られる。
= k、s2a、(s)/ω((s+に、/2ン2) (34)かくして、ゼロ
周波数において有限のパワー・スペクトル強度を呈示するどのようなノイズ源で
も、その時間債分がゼロ周波数においてゼロのパワー・スペクトルを有するよう
なノイズ出力を生成させる。そして、このようにして、慣性ナビゲーション装置
において典型的に当面するような状態の下で、極めて低いノイズを呈示すること
になる。
しかしながら、この発゛明の信号処理によれば、所望の信号評価(例えばa +
)におけるエラー成分を生じるようなノイズ修正が呈示される。特に、次に示
すような形式のノイズに対する修正がなされる。
ν(t)=νC!os (mωt) ;ここで、m=1,2.・・・(35)例
えば、m = 1のときには、第33式は次のようになる。
’a +k cos’ωt3 = k v Co52ωt (56)l IQ
k、Co52ωtをに、/2で近似させることにより、次のようになる。
H,(s)=((k、2)/(s+に、2)) v。(37)これは、比較的高
い周波数に対して、実質的にν。に等しくなる。角度比率の計測のためにコリオ
リの加速度が使用される角度比率センナに通じている者にとっては、この形式の
修正エラーはこのようなセンサに対しては普通のことであるものと認められる。
技術的には知られているよう(二、この修正エラーを減少するための最も効果的
な方法は、角度比率センサ装置の加速度計を懸架し、支承するショック・マウン
ト(例えば、第1図の加速度計組立体12内で加速度計の対をE架するショック
・マウント]のカット・オフ周波数より相当に上の発振周波数ωを達成させるも
のである。
慣性ナビゲーション装置で使用される慣性角度計測装置において重要な別異の形
式のノイズは、高周波の角度的な振動から生じるノイズである。例えば、qなる
角度比率を決定するための上述された処理に関しては、第2図のq座標軸の周囲
に角度的な振動が生じるような第1図の加速度計組立体12の振動により、信号
成分a、内の付加的なノイズ成分が生じる。この発明(=よって有効にされる信
号処理に対するこのような角度的な振動の効果は、第25式の結合項およびノイ
ズ環を無視することによって、次のようにされる。
& +に、C082ωts =k Co52ωta、 (38)第38式の右側
項は、(周波数2ωにおいて)周期的にゼロになることが注意される。かくして
、qの正確な評価は、πhだけ間隔をおかれた、時間領域内の隔離点(二おいて
失われる。これの意味することは、この発明の信号処理方法によって生成される
qの評価は、角度的な振動のためのどのようなノイズでも存在することにより、
周期的にエラーを含んでいるということである。ランダムな振動の効果について
の数学的な解析は相当に複雑なものであるけれども、その状況は第7図をみるこ
とで理解することができる。この第7図には、ランダムに変動するqの値に対す
るコンピュータ・シミュレーションが、ω=200ラジアン/秒およびに、=1
0,000について例示されている。この第7図においては、約16ミリ秒離れ
ているときを除き、信号評価a、は信号成分a、を近接して追跡する(対応する
)(T=π/ω)。
この発明の大刀の実施例においては、決定されるべき角度比率(考えられている
例におけるq)の正確性に対するこの形式のノイズの効果は、加速度計の対を懸
架するショック・マウントのカット・オフ周波数よりも相当に高く当該加速度計
の対が振動される周波数を達成させることにより、受入れ可能なレベルに保持さ
れる。更に、この形式のエラーの付加的な圧縮が所望されたり必要とされたりす
る状況においては、この発明の加速度計組立体(例えば、第1図の加速度計組立
体12)および信号処理は、第68式において生起する特異性を除去する構成(
=適合させることができる。
特に、第38式によって表現され、第7図において例示された特異性は、第2図
の各座標軸上の付加的な加速度計の対を搭載することにより(3組の加速度計に
6個の加速度計の対を含んでいるように)、付加された加速度計が既存の加速度
計とは90°だけ位相がずれて振動されるようにして除去されることができる。
次いで、各付加的な加速度計によって生成された信号は、前述された態様で加算
および減算がなされて、特定な力の成分の1個を得るために処理されることので
きる信号、および、角度比率の成分を得るために処理されることのできる信号を
生成するようにされる。次に、各角度比率の成分のために処理されるべき信号が
、角度比率の成分qを得るための信号処理に関して前述された態様で処理される
。ただし、各COsωを項はSinωtで置換され、また、各Sinωを項は−
COsωtで置換される(トランスジューサの対が90°の位相差をもって振動
することを考えに入れて)。Cosωtと関連の信号SτおよびSinωtと関
連の信号鱈に対して、対応する信号A:、e、 鮎、eと同様に、第38式を書
き直すことにより、時間に関する導関数H?、2τ、′a号。
?LE3..@(、、鱈は次のようになる。
幅ダ(・1一時; 獅す(、ニー @])ここで、スーパスクリプト”C”は、
関連の信号評価が当初の加速度計の対(周波数Cosωtで振動する)から生じ
ることを示しており、また、スーパスクリプト8”は、関連の信号評価が付加的
な加速度計の対(周波数Sinωtで振動する)から生じることを示している。
a + ” k+ (Cos 2ωv + S1n 2ωt )’a + −(
k+/4 ) (s、−昭)cos2ωt=に、(Cos2ωt+ 5in2ω
t)a、−、(k、/4)(ac、−a”、)Cos2ωt (40)信号が組
合わされてθτ−1?であるように単一の評価を与えるときには、cO62ωt
+ 5in2ωtが単位の大きさに等しいことに注意して、第40式は次式と等
価であることが認められる。
a、 + k、a、= k、a、+リップル環 (4りここで、a、とa、とが
綿密に合致されたときには、当該リップル環は消失する。剪およびa3に対して
同様゛な表現がなされる。かくして、前述された態様で機能するこの発明の実施
例においては、周期的な特異性は存在しない。
第8図に例示されているアナログ回路の実現されたものは、第6図で描かれてい
る実施例によって生成される角度比率の成分における周期的な特異性を除去する
ための、上述された信号処理技術のためのものである。第8図において、第1の
組の加速度計(第8図におけるxc目二よって供給された信号の和は端末58に
結合される。この端末58は該信号を信号加算装置6゜の加算入力端末に結合さ
せる。信号加算装置6oの3個の減算入力端末は、評価された信号成分AL、0
0sωt:θ2Sinωt;および13を表わす信号を受入れるために、ここで
説明される態様で接続されている。がくして、信号加算装置6oは、Xcと評価
された信号成分との間の差に等しい第1のエラー信号を生成させる。
加速度計の第2の対によって供給される信号の和に基づく第2のエラー信号が、
同様な態様で導出される。
特に、加速度計の第2の対(第8図においてXで示される)によって生成される
信号の和が端末62に供給される。この端末62は信号加算装置64の加算入力
入力端末は、S、stnωt、 ; −”a2Cosωt ;および13を表わ
す信号を受入れるように接続されている。
第8図の回路において、信号加算装置6oおよび64によって生成された第1お
よび第2のエラー信号(それぞれ(二、eoおよびesとして示されている]は
、・加算回路66の入力端末に結合されている。この加算回路66は積分回路6
8に対して入力信号を供給する。
第8図に示されているように、積分回路68のゲインはに、/2であって、信号
加算装置6oおよび64の減算入力端末の成る1個に対して信号S、を供給する
ように接続されている。これに加えて、エラー信号ecおよびesは、それぞれ
に、乗算回路7oおよび乗算回路72の入力端末に供給される。第8図に示され
ているように、乗算器70の第2の入力端末はSinωtを表わす信号(信号源
74によって供給される)を受入れるために接続されており、また、乗算回路7
2の第2の入力端末は−Cosωtを表わす信号(信号源76によって供給され
る)を受入れるために接続されている。
乗算回路70および72によって供給される信号は加算回路78の入力端末に結
合されている。この加算回路78の出力端末は積分回路80の入力部に接続され
ている。第8図において示されているように、積分回路80のゲインはに2であ
って、乗算回路82の成る1個の入力端末・および積分回路84の成る1個の入
力端末に対して信号12を供給するようにされる。乗算回路82の第2の入力端
末は信号源74によって供給される信号を受入れるために接続されていることか
ら、乗算回路82は信号加算装置60(=対して信号S、sinωtを供給でき
ることが認められる。同様にして、乗算回路84の一第2の入力端末は信号源7
6によって供給される信号を受入れるために接続されていることから、乗算回路
84は信号加算装置64に対して信号−82cosωtを供給できることが認め
られる。
これに加えて、第8図の配列においては、第1のエラー信号θ。は乗算回路86
の成る1個の入力端末に結合されている。この乗算回路86の出力端末は加算回
路88の成る1個の入力端末に接続されている。同様な態様で、第2のエラー信
号eIIIは乗算回路90の成る1個の入力端末に接続されている。この乗算回
路90の出力端末は加算回路88の第2の入力端末に接続されている。乗算器8
6の第2の入力端末はCOSωtを表わす信号(信号源92によって供給される
]を受入れるために接続されており、また、乗算回路90の第2の入力端末はE
tinωtを表わす信号を受入れるために接続されていることから、加算回路8
8は下記のような形式の信号成分を含む信号を生成させることが認められる。
(a?−a 、) 5in2ωt+(a’j−a、)cos2ωt 、G42)
信号x0およびxsを供給する2個の加速度計の対が同一の特性を呈示するとき
には、a?はa?に等しく、また、第42式は(al−’R,Jに等しい。
加算回路88によって生成された信号は、積分され、ファクタに、によるスケー
ルの規定がなされることから、積分回路94は出力信号a、を生、成させること
が認められる。この出力信号1.には、第6図の配列によって呈示されるような
周期的な信号の特異性は含まれていない。このことに関しては、信号31は乗算
回路96においてCOeωtで乗算されて、信号加算装置60に対して”a 、
Gos (1)tを表わす信号を供給し、また、乗算器98においてSinω
tで乗算されて、信号加算装置64に対してS 、 Sinωtなる信号を供給
するようにされていることから、第8図の配列により、第40式で規定される信
号状態を実現することができる。
加速度計の対が充分良好に整列されているときには、第8図の回路配列は満足す
べきものであるが、信号プロセッサが安定な状態に達したときでさえも、加速度
計の不整列のために、第8図の配列によって生成される信号評価には周波数2ω
における少量のリップルを含むようにされる。大刀の状況においては、生成され
るリップル量は比較的小さく、また、第8図に示されている形式の信号処理回路
を用いた慣性ナビゲーションの実行能力を著しく低下させることはない。第8図
に示されている回路の、より重大な欠点は、信号加算装置60によって生成され
るエラー信号および信号加算装置64によって生成されるエラー信号に基づく成
分a2に対して、分離した出力部が設けられていないということである。かくし
て、関連した加速度計の対の不整列についての前述された訂正および位相角φの
除去のために、信号の使用をすることができない。エラー信号e。およびeE3
を伝送する2本の線に較正スイッチを含ませて、信号プロセッサの正常な動作の
間に第8図の回路接続を生成させ、較正および整列のために信号e。および(3
sが個別に中断される(スイッチが一時にある一方を開放するンようにすること
で、このことは容易に矯正される。1個の付加的な軽微な欠点は、この発明の譲
受人によって開発されている形式の、精密な非ジャイロスコープ型の慣性ナビゲ
ーション装置に関するものであって、これに含まれているものは、加速度計の対
をそれに関連する座標軸に対して連続的に整列する(″ゼロにする”)ための回
路配列である。
この発明の譲受人のために開発された連続的な整列装置は、レックス・ビー・ピ
ータ(Rex la Peter )の同日付けの米国特許出願(代理人による
番号5UNC−1−2486)に開示されている。当該配列においては、整列回
路は、連続的に整列されている加速度計の対の感知軸に沿つたコリオリ加速度を
表わすスケールの規定されたコリオリ信号に応答する。第8図の配列は2個の加
速度計の対の各々に対する個別のコリオリ信号を生成させるものではないことか
ら、参照された特許出願に開示された態様で加速度計の対の各々の整列を維持す
ることは不可能である。
第9図に例示されているアナログ回路は、前述された周期的な特異性を除去し、
また、第8図で実現された信号処理によって生成されたリップル信号を除去し、
装置の較正または前述された特許出願における連続的な整列用の配列(または同
様な配列)において使用するための2個のコリオリ信号を生成させて、第9図の
信号プロセッサ配列に対する2個の入力信号を生成する加速度計の対を個別に整
列させることを実現するものである。
第9図の信号プロセッサを第8図の信号プロセッサと比較すると、2個の配列で
相違していることは、信号加算装置60および64によって生成される鮎および
g;なる信号成分、および、信号加算装置60および64によって生成される鮎
および鱈なる信号成分の双方が、第8図の積分器80および68内で互いに加算
されて処理されるのに対して、個別に処理されるということである。特に、第9
図において(ここで、第8図の識別数字と同じ識別数字は、同様に配列された回
路構成部を示す]、信号加算装置60で生成されたエラー信号e0は、積分回路
1020入力部に直結され、また、乗算回路70を介して積分回路104の入力
端末に結合されている。第9図に示されているように、かくして、積分回路10
2および104(それぞれに)信号評価eおよび貫:を生成させるが、これらは
信号加算装置60に供給される信号x0の成分a!およびaこの評価である。同
様な態様で、信号加算装置64で生成されたエラー信号e8は、積分回路106
の入力端末に直結され、また、乗算回路72を介して積分回路108の入力端末
に結合されている。第9図において注意されるように、積分回路106は信号加
算装置64に供給される信号成分、?の評価鱈を生成し、また、積分回路108
は信号加算装置64に供給される信号成分aSの評価ηを生成する。評価a?お
よびa−は、それぞれに、信号X。を生成する加速度計の対によって得られるコ
リオリ加速度、および、信号x6を生成する加速度計の対によって得られるコリ
オリ加速度を表わしている。かくして、これらの評価は、各加速度計の対の整列
および位相を調整するための、前述された形式の較正手順において使用されるこ
とができ、または、個別の整列チャンネル(例えば、上記の参照された特許出願
において開示された連続的な整列用配列)において使用されることができて、2
個の加速度計の対の関連した軸との整列を維持し、かくして、慣性ナビゲーショ
ン装置の正確な動作を維持する。
ここに開示された発明の実施例は例解的なものであって、この発明の範囲および
精神から外れることなく、種々の変更および修正をすることができることは、当
業者に認められるところである。例えば、前述されたように、また、説明された
数学的な関係から認められるように、この発明は、プログラムされたマイクロプ
ロセッサまたは別異のデジタル回路配列によって容易に実現できる。更に、この
発明は、先に参照されたメルハプ(Merhav )の米国特許出願(S、N、
528,776 。
1983年9月2日出@)において開示されている、対にされた加速度配列の説
明内に開示されているだけであるけれども、この発明は、また、参照された特許
出願(その他)に開示されている付加的な配列のような、別異の回転式および振
動式の加速度配列にも適用することができる。これに加えて、この発明はCos
ωt(またはSinωt)の関数として振動する加速度計の対の説明において開
示されているけれども、処理されるべき信号が第1の周期的な信号成分および該
第1の信号成分と同相木状である第2の周期的な信号成分を含んでいるいかなる
状況においても、この発明を使用することができる。したがって、この発明は、
例示され、説明された特定の実施例に限られるものではなく、この発明の範囲は
後記の請求の範囲を参照することで規定されるものである。
国際調査報告 ’CT7L!S86 / C22/’ )+−+−−+ニーーa
+ A++olica+ien J?CT+L!S o O/ C222?!:
Claims (22)
- 1.1対または複数対の加速度計より得られた信号から移動体の角度比率の成分 を決定するための信号処理方法であつて、前記加速度計の各々は前記移動体と関 連する座標系の軸と整列して搭載され、前記加速度計の対に供給される信号に応 答してサイクリックに変位されるものであり、前記加速度計の対の少なくとも1 個から得られた前記信号はa1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式 のものであつて、ここに、f1(ωt)は前記加速度計の対のサイクリックな振 動を表わす時間の周期関数、f2(ωt)はf1(ωt)に関する位相求積であ る時間の周期関数、a1およびa2はそれぞれに前記時間的に変動する関数f1 (ωt)およびf2(ωt)の振幅、a3は変調されないランダムな値のシーケ ンスであつて: (a)■1f1(ωt)+■2f2(ωt)+a3なる形式の信号をa1f1( ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の信号から減算してエラ−信号を生成 すること、ここに、a1,a2およびa3はそれぞれに前記振幅フアクタa1, a2およびa3の評価; (b)前記エラー信号をk1f1(ωt)で乗算してa1の時間に関する導関数 を得ること、ここk1は或る所定の定数; (c)前記エラー信号をk2f2(ωt)で乗算してa2の時間に関する導関数 を得ること、ここにk2は或る所定の定数; (d)前記エラー信号を或る所定の定数k3で乗算してa3の時間に関する導関 数を得ること;(e)a1の時間に関する前記導関数を積分してa1を得ること ; (f)a1の時間に関する前記導関数を積分してa2を得ること; (g)a3の時間に関する前記導関数を積分してa3を得ること; (h)a1をf1(ωt)で乗算すること;(i)a2をf2(ωt)で乗算す ること;および(j)a1を或る所定のスクール・フアクタで乗算して前記角度 比率を得ること; の諸ステツプを含んでいる信号処理方法。
- 2.f1(ωt)はCos(ωt)に等しく、f2(ωt)はSin(ωt)に 等しい請求の範囲第1項の方法。
- 3.前記振幅a1は前記信号を供給する加速度計の対と前記加速度計がサイクリ ックに変位される経路との間の未知の不整列の大きさに起因するエラー成分、お よび、前記加速度計の対を駆動する前記信号源と前記加速度計の対から得られた 前記信号との間の位相差に起因するエラー成分を含み、前記振幅フアクタa2は 前記加速度計の対と前記加速度計の対がサイクリックに変位される経路との間の 不整列に起因するエラー成分を含んでおり: (a)前記移動体を安定状態に強制すること;および(b)a2の値をモニタし て、前記加速度計の対を前記記加速度計がサイクリックに変位される前記経路に 整列させること; の諸ステップを更に含んでいる請求の範囲第1項の信号処理方法。
- 4.(a)前記移動体を制御された態様で移動させること;および (b)a2をモニタして、前記加速度計の対を駆動する前記信号源と前記加速度 計の対によつて供給される前記信号との間の前記位相差を除去すること;の諸ス テツプを更に含んでいる請求の範囲第3項の信号処理方法。
- 5.移動体に関連する座標系の1個の軸と整列して搭載されている少なくとも1 対の加速度から得られた信号から前記移動体の角度比率の成分を決定するための 適応型信号プロセッサであつて、加速度計の各前記対は前記1個または複数個の 加速度計の対を駆動する信号源によつてサイクリックに振動され、前記加速度計 の少なくとも1対から得られた信号はa1f1(ωt)十a2f2(ωt)+a 3なる形式のものであり、ここに、f1(ωt)は各前記加速度計の対のサイク リックな振動を時間的に表わす第1の周期関数、f2(ωt)はf1(ωt)と 同相求積にある時間的な第2の周期関数、a1およびa2はそれぞれに前記時間 的に変動する関数f1(ωt)およびf2(ωt)の振幅、a3は変調されない ランダムな値のシーケンスであつて:信号加算装置であつて、前記信号加算装置 は、a1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の前記信号を受入れる ように接続された第1の入力端末、信号a1f1(ωt)を受入れるための第2 の入力端末、信号a2f2(ωt)を受入れるための第3の入力端末、および、 信号a3を受入れるための第4の入力端末を含み、ここに、a1,a2およびa 3は前記振幅フアクタa1,a2およびa3の評価であり、前記第1の入力端末 に印加された信号と前記第2,第3および第4の入力端末に印加された信号との 間の差に等しい第1のエラー信号を生成するように構成され、配列されている前 記信号加算装置; 第1および第2の乗算回路であつて、それぞれに前記第1のエラー信号を受入れ るように接続された入力端末を有する前記第1および第2の乗算回路;信号f1 (ωt)を発生させるための第1の信号源であつて、前記第1の乗算回路の第2 の入力端末に前記信号を供給するように接続されている前記第1の信号源; 信号f2(ωt)を生成させるための第2の信号源であつて、前記第2の乗算器 の第2の入力端末に前記信号を供給するように接続されている前記第2の信号源 ; 第1および第2のスケール手段であつて、前記第1のスケール手段は前記第1の 乗算回路によつて供給された信号を受入れるために接続されており、前記第2の スケール手段は前記第2の乗算回路によつて供給された信号を受入れるために接 続されているもの; 第1および第2の積分回路であつて、前記第1の積分回路は前記第1のスクール 手段によつて供給された信号を受入れるために接続され、a1を表わす信号を供 給するように接続されており、前記第2の積分回路は前記第2のスクール手段に よつて供給された信号を受入れるために接続され、a2を表わす信号を供給する ように接続されているもの;第3および第4の乗算回路であつて、前記第3の乗 算回路は前記第1の積分回路からの前記信号a1を受入れるために接続され、前 記第1の信号源によつて供給された前記信号を受入れるように接続されており、 前記第4の乗算回路は前記第2の積分回路からの前記信号a2を受入れるために 接続され、前記第2の信号発生器によつて供給された前記信号を受入れるように 接続されており、前記第3および第4の乗算回路はそれぞれに出力端末を有し、 前記第3の乗算回路の出力端末は前記信号加算装置の前記第2の入力端末に接続 されており、前記第4の乗算回路の前記出力端末は前記信号加算装置の前記第3 の入力端末に接続されているもの; 前記第1のエラー信号を受入れるために接続された第3のスケール手段であつて 、前記第1のスケール手段は前記第1のエラー信号を或る所定の定数k3によつ て増幅するためのもの;および 前記第3のスクール手段によつて供給された信号を受入れるために接続された第 3の積分回路であつて、前記第3の積分回路の出力信号を前記信号加算装置の前 記第4の入力端末に供給するように接続されているもの;を含んでいる信号プロ セッサ。
- 6.前記加速度計の対から得られた前記信号の前記第1の周期関数はCosωt であり、前記加速度計の対から得られた前記信号の前記第2の周期関数はSin ωtであつて、前記第1および第2の信号源によつて供給される前記信号は、そ れぞれに、CosωtおよびSinωtである請求の範囲第5項の信号プロセッ サ。
- 7.2対の加速度計が前記座標系の或る1個の軸と整列して搭載され、前記第1 の対の加速度計はa1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の前記信 号を供給し、前記第2の対の加速度計はa1Sf2(ωt)−a2Sf1(ωt )+a3Sなる形式の信号を供給しており、ここに、a1Sおよびa2Sは、そ れぞれに、前記周期関数f1(ωt)およびf2(ωt)の振幅を示し、またa 3Sは変調されないランダムな値のシーケンスであつて:第1,第2および第3 の加算回路であつて、前記第1の加算回路は、前記第1の乗算回路の出力信号を 受入れるために接続された入力端末を有し、また前記第1のスケール手段の入力 部に接続された出力端末を有しており、前記第2の加算回路は、前記第2の乗算 回路の出力部に接続された入力端末を有し、また前記第2の入力手段の入力部に 接続された出力端末を有しており、前記第3の加算回路は、前記第1のエラー信 号を受入れるために接続された入力端末を有し、また前記第3のスクール手段の 入力部に接続された出力端末を有しているもの;第2の信号加算装置であつて、 前記加算装置は第1,第2,第3および第4の入力端末を有し、前記第1の入力 端末は前記第2の対の加速度計によつて供給される前記信号を受入れるために接 続されており、前記第2の信号加算装置は、前記第1の入力端末に供給される前 記信号と前記第2,第3および第4の入力端末に供給される信号との間の差に等 しい第2のエラー信号を生成し、前記第2のエラー信号は前記第3の加算回路の 第2の入力端末に供給されているもの; 前記第2のエラー信号を受入れるために接続された入力端末をそれぞれに有する 第5および第6の乗算回路であつて、前記第5の乗算回路は前記第1の加算回路 の第2の入力端末に接続された出力端末を有し、前記第6の乗算回路は前記第2 の加算回路の第2の入力端末に接続された出力端末を有し、前記第5の乗算回路 は前記第2の信号源によつて供給される前記信号を受入れるために接続された第 2の入力端末を有しているもの; 第7および第8の乗算回路であつて、前記第7の乗算回路は第1および第2の入 力端末を有し、それぞれに、前記第1の積分回路により供給される信号および前 記第2の信号源により供給される前記信号を受入れるために接続されており、ま た前記第2の信号加算装置の前記第2の入力端末に接続された出力端末を有して おり、前記第8の乗算回路は前記第2の積分回路により供給される信号を受入れ るために接続された第1の入力端末を有し、前記第2の信号加算装置の前記第3 の入力端末に接続された出力端末を有しているもの;および 第3の信号源であつて、前記第6の乗算回路の第2の入力端末および前記第8の 乗算回路の第2の入力端末に対して信号−f1(ωt)を供給するために接続さ れた前記第3の信号源;を更に含んでいる請求の範囲第5項の信号プロセッサ。
- 8.前記第1の時間の周期関数はCosωt、前記第2の時間の周期関数はSi nωtであり、前記第1の信号源は信号Cosωtを供給し、前記第2の信号源 は信号Sinωtを供給し、前記第3の信号源は信号−Cosωtを供給するよ うにされた請求の範囲第7項の信号プロセッサ。
- 9.2対の加速度計が前記座標系の或る1個の軸と整列して搭載され、前記第1 の対の加速度計はa1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の前記信 号を供給し、前記第2の対の加速度計はa1Sf2(ωt)−a2Sf1(ωt )+a3Sなる形式の信号を供給しており、ここに、a1Sおよびa2Sは、そ れぞれに、前記時間の周期関数f1(ωt)およびf2(ωt)の振幅を示し、 またa3Sは変調されないランダムな値のシーケンスであつて: 第2の信号加算装置であつて、前記加算装置は第1,第2,第3および第4の入 力端末を有しており、前記第1の入力端末は前記第2の対の加速度計によつて供 給される前記信号を受入れるために接続され、前記第2の信号加算装置は、前記 第1の入力端末に供給される前記信号と前記第2,第3および第4の入力端末に 供給される信号との間の差に等しい第2のエラー信号を生成させるもの; 第5および第6の乗算回路であつて、それぞれに前記第2のエラー信号を受入れ るために接続された入力端末を有し、前記第5の乗算回路は前記第2の信号源に よつて供給された前記信号を受入れるために接続された第2の入力端末を有して いるもの;第3の信号源であつて、前記第6の乗算回路の第2の入力端末に信号 −f1(ωt)を供給するために接続された前記第3の信号源; 第7および第8の乗算回路であつて、前記第7の乗算回路は、前記第2の信号源 によつて供給された信号を受入れるために接続された入力端末、および前記第1 の積分回路によつて供給された信号を受入れるために接続された第2の入力端末 を有し、また前記第2の信号加算装置の前記第2の入力端末に接続された出力端 末を有しており、前記第8の乗算回路は、前記第3の信号源によつて供給された 前記信号を受入れるために接続された第1の入力端末を有し、また前記第2の信 号加算装置の前記第3の入力端末に接続された出力端末を有しているもの;およ び 第5および第6の積分回路であつて、前記第5の積分回路は、前記第6の乗算回 路によつて供給された信号を受入れるために接続され、また前記第8の乗算回路 の第2の入力端末に信号を供給するために接続されており、前記第6の積分回路 は、前記第2のエラー信号を受入れるために接続され、前記第2の加算装置の前 記第4の入力端末に信号を供給するために接続されているもの; を更に含んでいる請求の範囲第5項の信号プロセッサ。
- 10.前記第1の時間の周期関数はCosωt、前記第2の時間の周期関数はS inωtであり、前記第1の信号源は信号Cosωtを供給し、前記第2の信号 源は信号Sinωtを供給し、前記第3の信号源は信号−Cosωtを供給する ようにされた請求の範囲第9項の信号プロセッサ。
- 11.移動体の特定な力の成分および角度比率の成分を計測するための慣性計測 装置であつて:少なくとも3対の加速度計を含んでいる加速度計組立体であつて 、加速度計の前記対の各々は、前記移動体に対して固定されたデカルト座標系の 或る1個の軸に沿う特定の力を計測するために搭載され、またf1(ωt)なる 形式のサイクリックな変位のために搭載されているもの; 前記3対の加速度計の各々をサイクリックに変位させるために前記加速度組立体 に接続されている加速度計駆動手段; 前記加速度計の各々によつて供給される前記信号を受入れるために接続されてい るブリプロセッサ装置であつて、前記ブリプロセッサ装置は、加速度計の各前記 対によつて供給される信号を加算する手段、および、加速度計の各前記対によつ て供給される信号を減算する手段を含んでおり、前記座標系の各座標軸に沿う特 定な力を表わす第1,第2および第3の信号を発生し、また、a1f1(ωt) +a2f2(ωt)+a3なる形式の第1,第2および第3の角度比率の信号を 発生するようにされ、ここに、f2(ωt)は前記信号f1(ωt)と同相求積 の周期信号であり、a1およびa2は、それぞれに、前記周期信号f1(ωt) およびf2(ωt)の振幅を示し、また、a3は変調されないランダムな値のシ ーケンスを表わしていて、前記信号の各々の振幅a1は前記移動体についての前 記座標系の分離した軸に関する角度比率を表わしているもの;および 第1,第2および第3の信号処理回路であつて、前記第1,第2および第3の信 号処理回路は前記ブリプロセッサ装置によつて供給される前記角度比率の信号の 相異するものを受入れるために、および、前記座標系における前記軸の相異する ものに対する角度比率を表わす信号を供給するために接続されており、前記第1 ,第2および第3の信号処理回路の各々には、 (a)信号加算装置であつて、前記信号加算装置は、a1f1(ωt)+a2f 2(ωt)+a3なる形式の前記信号を受入れるために接続された第1の入力端 末、信号a1f1(ωt)を受入れるための第2の入力端末、信号a2f2(ω t)を受入れるための第3の入力端末を含み、また、信号a3を受入れるための 第4の入力端末を有しており、ここに、a1,a2およびa3は前記振幅a1, a2およびa3についての評価であつて、前記信号加算装置は、前記第1の入力 端末に印加された信号と前記第2,第3および第4の入力端末に印加された信号 との間の差に等しい第1のエラー信号を生成するように構成され、配列されたも の; (b)第1および第2の乗算回路であつて、前記第1および第2の乗算回路の各 々は、前記第1のエラー信号を受入れるために接続された入力端末を有するもの ; (c)信号f1(ωt)を発生させるための第1の信号源であつて、前記第1の 信号源は前記第1の乗算回路の第2の入力端末に前記信号を供給するために接続 されたもの; (d)信号f2(ωt)を生成させるための第2の信号源であつて、前記第2の 信号源は前記第2の乗算器の第2の入力端末に前記信号を供給するために接続さ れたもの; (e)第1および第2のスクール手段であつて、前記第1のスケール手段は前記 第1の乗算回路によつて供給される信号を受入れるために接続され、前記第2の スケール手段は前記第2の乗算回路によつて供給される信号を受入れるために接 続されたもの; (f)第1および第2の積分回路であつて、前記第1の積分回路は、前記第1の スケール手段によつて供給される信号を受入れるように接続され、a1を表わす 信号を供給するように接続されており、前記第2の積分回路は、前記第2のスケ ール回路によつて供給される信号を受入れるように接続され、a2を表わす信号 を供給するように接続されたもの; (g)第3および第4の乗算回路であつて、前記第3の乗算回路は、前記第1の 積分回路からの前記信号a1を受入れるように接続され、また、前記第1の信号 源によつて供給される前記信号を受入れるように接続されており、前記第4の乗 算回路は、前記第2の積分回路からの信号a2を受入れるように接続され、また 、前記第2の信号源によつて供給される前記信号を受入れるように接続されてお り、前記第3および第4の乗算回路はそれぞれに出力端末を有し、前記第3の乗 算回路の出力端末は前記加算装置の前記第2の入力端末に接続され、前記第4の 乗算器の前記出力端末は前記信号加算装置の前記第3の入力端末に接続されたも の;(h)前記第1のエラー信号を受入れるように接続された第3のスクール手 段であつて、前記第3のスクール手段は前記第1のエラー信号を或る所定の定数 k3で増幅するためのもの;および(i)第3の積分回路であつて、前記第3の スクール手段によつて供給される信号を受入れるように接続され、前記積分回路 の出力信号を前記加算装置の前記第4の入力端末に供給するように接続されたも の; が含まれているもの; を含んでいる慣性計測装置。
- 12.前記加速度計の対から得られた前記信号の前記第1の周期関数はCosω t,前記加速度計の対から得られた前記信号の前記第2の周期信号はSinωt であり、前記第1および第2の信号源によつて供給された前記信号はそれぞれに CosωtおよびSinωtである、請求の範囲第11項の慣性計測装置。
- 13.前記加速度計組立体は、加速度計の各対を前記サイクリックな変位の方向 と整列させるための較正手段を含んでおり、前記較正手段は、前記第1,第2お よび第3の信号プロセッサの各々のa2に応答して、加速度計の各対をサイクリ ックな変位の前記の方向と整列させるように調整可能である、請求の範囲第11 項の慣性計測装置。
- 14.前記3対の加速度計の各々のサイクリックな変位の位相角を分離して調整 するために、前記加速度計駆動手段に対して動作的に接続された位相シフト手段 を更に含んでおり、前記位相シフト手段は、前記第1,第2および第3の信号プ ロセッサの各々のa2に応答して、各前記加速度計の対のサイクリックな変位と 当該加速度計の対によつて生成される出力信号との間の位相シフトのエラーを除 去するように調整可能である、請求の範囲第13項の慣性計測装置。
- 15.2対の加速度計が前記座標系の或る1個の軸と整列して搭載され、前記第 1の対の加速度計はa1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の前記 信号を供給し、前記第2の対の加速度計はa2Sf2(ωt)−a2Sf1(ω t)+a3Sなる形式の信号を供給しており、ここに、a1Sおよびa2Sは、 それぞれに、前記周期関数f1(ωt)およびf2(ωt)の振幅を示し、また a3Sは変調されないランダムは値のシーケンスであつて: 第1,第2および第3の加算回路であつて、前記第1の加算回路は、前記第1の 乗算回路の出力信号を受入れるために接続された入力端末を有し、また前記第1 のスケール手段の入力部に接続された出力端末を有しており、前記第2の加算回 路は、前記第2の乗算回路の出力部に接続された入力端末を有し、また前記第2 の入力手段の入力部に接続された出力端末を有しており、前記第3の加算回路は 、前記第1のエラー信号を受入れるために接続された入力端末を有し、また前記 第3のスケール手段の入力部に接続された出力端末を有しているもの;第2の信 号加算装置であつて、前記加算装置は第1,第2,第3および第4の入力端末を 有し、前記第1の入力端末は前記第2の対の加速度計によつて供給される前記信 号を受入れるために接続されており、前記第2の信号加算装置は、前記第1の入 力端末に供給される前記信号と前記第2,第3および第4の入力端末に供給され る信号との間の差に等しい第2のエラー信号を生成し、前記第2のエラー信号は 前記第3の加算回路の第2の入力端末に供給されているもの; 前記第2のエラー信号を受入れるために接続された入力端末をそれぞれに有する 第5および第6の乗算回路であつて、前記第5の乗算回路は前記第1の加算回路 の第2の入力端末に接続された出力端末を有し、前記第6の乗算回路は前記第2 の加算回路の第2の入力端末に接続された出力端末を有し、前記第5の乗算回路 は前記第2の信号源によつて供給される前記信号を受入れるために接続された第 2の入力端末を有しているもの; 第7および第8の乗算回路であつて、前記第7の乗算回路は第1および第2の入 力端末を有し、それぞれに、前記第1の積分回路により供給される信号および前 記第2の信号源により供給される前記信号を受入れるために接続されており、ま た前記第2の信号加算装置の前記第2の入力端末に接続された出力端末を有して おり、前記第8の乗算回路は前記第2の積分回路により供給される信号を受入れ るために接続された第1の入力端末を有し、前記第2の信号加算装置の前記第3 の入力端末に接続された出力端末を有しているもの;および 第3の信号源であつて、前記第6の乗算回路の第2の入力端末および前記第8の 乗算回路の第2の入力端末に対して信号−f1(ωt)を供給するために接続さ れた前記第3の信号源;を更に含んでいる請求の範囲第11項の慣性計測装置。
- 16.前記第1の時間の周期関数はCosωt、前記第2の時間の周期関数はS inωtであり、前記第1の信号源は信号Cosωtを供給し、前記第2の信号 源は信号Sinωtを供給し、前記第3の信号源は信号−Cosωtを供給する ようにされた請求の範囲第15項の慣性計測装置。
- 17.前記加速度計組立体は、加速度計の各対を前記サイクリックな変位の方向 と整列させるための較正手段を含んでおり、前記較正手段は、前記第1,第2お よび第3の信号プロセッサの各々のa2に応答して、加速度計の各対をサイクリ ックな変位の前記の方向と整列させるように調整可能である、請求の範囲第16 項の慣性計測装置。
- 18.前記3対の加速度計の各々のサイクリックな変位の位相角を分離して調整 するために、前記加速度計駆動手段に対して動作的に接続された位相シフト手段 を更に含んでおり、前記位相シフト手段は、前記第1,第2および第3の信号プ ロセッサの各々のa2に応答して、各前記加速度計の対のサイクリックな変位と 当該加速度計の対によつて生成される出力信号との間の位相シフトのエラーを除 去するように調整可能である、請求の範囲第17項の慣性計測装置。
- 19.2対の加速度計が前記座標系の或る1個の軸と整列して搭載され、前記第 1の対の加速度計はa1f1(ωt)+a2f2(ωt)+a3なる形式の前記 信号を供給し、前記第2の対の加速度計はa1Sf2(ωt)−a2Sf1(ω t)+a3Sなる形式の信号を供給しており、ここに、a1Sおよびa2Sは、 それぞれに、前記時間の周期関数f1(ωt)およびf2(ωt)の振幅を示し 、またa3Sは変調されないランダムな値のシーケンスであつて:第2の信号加 算装置であつて、前記加算装置は第1,第2,第3および第4の入力端末を有し ており、前記第1の入力端末は前記第2の対の加速度計によつて供給される前記 信号を受入れるために接続され、前記第2の信号加算装置は、前記第1の入力端 末に供給される前記信号と前記第2,第3および第4の入力端末に供給される信 号との間の差に等しい第2のエラー信号を生成させるもの; 第5および第6の乗算回路であつて、それぞれに前記第2のエラー信号を受入れ るために接続された入力端末を有し、前記第5の乗算回路は前記第2の信号源に よつて供給された前記信号を受入れるために接続された第2の入力端末を有して いるもの;第3の信号源であつて、前記第6の乗算回路の第2の入力端末に信号 −f1(ωt)を供給するために接続された前記第3の信号源; 第7および第8の乗算回路であつて、前記第7の乗算回路は、前記第2の信号源 によつて供給された信号を受入れるために接続された入力端末、および、前記第 1の積分回路によつて供給された信号を受入れるために接続された第2の入力端 末を有し、また前記第2の信号加算装置の前記第2の入力端末に接続された出力 端末を有しており、前記第8の乗算回路は、前記第3の信号源によつて供給され た前記信号を受入れるために接続された第1の入力端末を有し、また前記第2の 信号加算装置の前記第3の入力端末に接続された出力端末を有しているもの;お よび 第5および第6の積分回路であつて、前記第5の積分回路は、前記第6の乗算回 路によつて供給された信号を受入れるために接続され、また前記第8の乗算回路 の第2の入力端末に信号を供給するために接続されており、前記第6の積分回路 は、前記第2のエラー信号を受入れるために接続され、前記第2の加算装置の前 記第4の入力端末に信号を供給するために接続されているもの; を更に含んでいる請求の範囲第11項の慣性計測装置。
- 20.前記第1の時間の周期関数はCosωt,前記第2の時間の周期関数はS inωtであり、前記第1の信号源は信号Cosωtを供給し、前記第2の信号 源は信号Sinωtを供給し、前記第3の信号源は信号−Cosωtを供給する ようにされた請求の範囲第19項の慣性計測装置
- 21.前記加速度計組立体は、加速度計の各対を前記サイクリックな変位の方向 と整列させるための較正手段を含んでおり、前記較正手段は、前記第1,第2お よび第3の信号プロセッサの各々のa2およびa2Sに応答して、加速度計の各 対をサイクリックな変位の前記の方向と整列させるように調整可能である、請求 の範囲第20項の慣性計測装置。
- 22.前記3対の加速度計の各々サイクリックな変位の位相角を分離して調整す るために、前記加速度計駆動手段に対して動作的に接続された位相シフト手段を 更に含んでおり、前記位相シフト手段は、前記第1,第2および第3の信号プロ セッサの各々のa2a2Sに応答して、各前記加速度計の対のサイクリックな変 位と当該加速度計の対によつて生成される出力信号との間の位相シフトのエラー を除去するように調整可能である、請求の範囲第21項の慣性計測装置。
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Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5343764A (en) * | 1986-10-28 | 1994-09-06 | The Foxboro Company | Coriolis-type mass flowmeter |
US4911020A (en) * | 1986-10-28 | 1990-03-27 | The Foxboro Company | Coriolis-type mass flowmeter circuitry |
US5050439A (en) * | 1986-10-28 | 1991-09-24 | The Foxboro Company | Coriolis-type mass flowmeter circuitry |
KR960000099B1 (ko) * | 1986-10-28 | 1996-01-03 | 더폭스보로 컴패니 | 코리올리 유형의 질량유량계 |
US5640325A (en) * | 1988-09-13 | 1997-06-17 | Litton Systems, Inc. | Sensor array dynamic position and orientation determination system |
US5022818A (en) | 1989-02-21 | 1991-06-11 | Westinghouse Electric Corp. | Compressor diaphragm assembly |
DE4016907C3 (de) * | 1990-05-25 | 1998-06-10 | Krohne Ag | Massendurchflußmeßgerät |
DE4124296A1 (de) * | 1990-07-28 | 1992-02-06 | Krohne Messtechnik Massametron | Massendurchflussmessgeraet |
US5396797A (en) * | 1991-02-08 | 1995-03-14 | Alliedsignal Inc. | Triaxial angular rate and acceleration sensor |
US5168756A (en) * | 1991-02-08 | 1992-12-08 | Sundstrand Corporation | Dithering coriolis rate and acceleration sensor utilizing a permanent magnet |
US5241861A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Micromachined rate and acceleration sensor |
US5331853A (en) * | 1991-02-08 | 1994-07-26 | Alliedsignal Inc. | Micromachined rate and acceleration sensor |
US5243278A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Differential angular velocity sensor that is sensitive in only one degree of freedom |
MX9702434A (es) | 1991-03-07 | 1998-05-31 | Masimo Corp | Aparato de procesamiento de señales. |
DE4124295A1 (de) | 1991-07-22 | 1993-01-28 | Krohne Ag | Massendurchflussmessgeraet |
DE4224379C2 (de) | 1992-07-06 | 1998-05-20 | Krohne Messtechnik Kg | Massendurchflußmeßgerät |
US5353226A (en) * | 1992-08-25 | 1994-10-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Coriolis indicator for situational awareness |
DE4423168C2 (de) | 1994-07-04 | 1998-09-24 | Krohne Ag | Massendurchflußmeßgerät |
DE4435809A1 (de) | 1994-10-07 | 1996-04-11 | Krohne Messtechnik Kg | Meßgerät für strömende Medien |
US6003371A (en) * | 1995-02-21 | 1999-12-21 | Wacoh Corporation | Angular velocity sensor |
JP3585980B2 (ja) * | 1995-02-21 | 2004-11-10 | 株式会社ワコー | 角速度センサ |
US6308134B1 (en) | 1996-12-27 | 2001-10-23 | Magellan Dis, Inc. | Vehicle navigation system and method using multiple axes accelerometer |
US6002952A (en) | 1997-04-14 | 1999-12-14 | Masimo Corporation | Signal processing apparatus and method |
US5905201A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Alliedsignal Inc. | Micromachined rate and acceleration sensor and method |
US6532419B1 (en) | 1998-09-23 | 2003-03-11 | Magellan Dis, Inc. | Calibration of multi-axis accelerometer in vehicle navigation system |
US6463311B1 (en) | 1998-12-30 | 2002-10-08 | Masimo Corporation | Plethysmograph pulse recognition processor |
US6318176B1 (en) | 1999-03-26 | 2001-11-20 | Seagate Technology Llc | Rotational inductive accelerometer |
JP3799437B2 (ja) * | 1999-04-20 | 2006-07-19 | 株式会社豊田中央研究所 | 物体変位・振動解析方法,装置および記録媒体 |
US6516651B1 (en) * | 1999-07-22 | 2003-02-11 | Analog Devices, Inc. | Coriolis effect transducer |
US6430525B1 (en) | 2000-06-05 | 2002-08-06 | Masimo Corporation | Variable mode averager |
US7355512B1 (en) | 2002-01-24 | 2008-04-08 | Masimo Corporation | Parallel alarm processor |
US6789029B2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-09-07 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for signal extraction in an electronic sensor |
DE10248736B4 (de) * | 2002-10-18 | 2005-02-03 | Litef Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Nullpunktfehlers eines Corioliskreisels |
US6970792B1 (en) | 2002-12-04 | 2005-11-29 | Masimo Laboratories, Inc. | Systems and methods for determining blood oxygen saturation values using complex number encoding |
DE10317158B4 (de) * | 2003-04-14 | 2007-05-10 | Litef Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Nullpunktfehlers in einem Corioliskreisel |
US6934665B2 (en) * | 2003-10-22 | 2005-08-23 | Motorola, Inc. | Electronic sensor with signal conditioning |
US7438683B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-10-21 | Masimo Corporation | Application identification sensor |
JP2006176084A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Advics:Kk | 車両挙動センサの検出値補正方法 |
US7957780B2 (en) | 2005-03-01 | 2011-06-07 | Masimo Laboratories, Inc. | Physiological parameter confidence measure |
US7779703B2 (en) * | 2006-06-15 | 2010-08-24 | The Boeing Company | System and method for aligning a device relative to a reference point of a vehicle |
US8020442B2 (en) * | 2008-05-22 | 2011-09-20 | Rosemount Aerospace Inc. | High bandwidth inertial measurement unit |
JP6138250B2 (ja) * | 2012-06-13 | 2017-05-31 | パーデュー・リサーチ・ファウンデーションPurdue Research Foundation | マイクロ電気機械システムおよびマイクロ電気機械システムの使用 |
WO2017068684A1 (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 角度検出装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3948096A (en) * | 1971-03-16 | 1976-04-06 | Sperry Rand Corporation | Apparatus for computing the acceleration of an aircraft along its flight path |
US4222272A (en) * | 1978-03-27 | 1980-09-16 | Sanders Associates, Inc. | Processor for an inertial measurement unit |
US4303978A (en) * | 1980-04-18 | 1981-12-01 | The Boeing Company | Integrated-strapdown-air-data sensor system |
US4445376A (en) * | 1982-03-12 | 1984-05-01 | Technion Research And Development Foundation Ltd. | Apparatus and method for measuring specific force and angular rate |
US4566327A (en) * | 1982-04-21 | 1986-01-28 | Rockwell International Corporation | System and technique for bandwidth improvement in multifunction sensors |
US4520669A (en) * | 1982-07-28 | 1985-06-04 | Rockwell International Corporation | Cross-axis acceleration compensation for angular rate sensing apparatus |
US4522062A (en) * | 1983-09-02 | 1985-06-11 | Sundstrand Data Control, Inc. | Digital processor for use with an accelerometer based angular rate sensor |
US4590801A (en) * | 1983-09-02 | 1986-05-27 | Sundstrand Data Control, Inc. | Apparatus for measuring inertial specific force and angular rate of a moving body |
US4592233A (en) * | 1983-09-02 | 1986-06-03 | Sundstrand Data Control, Inc. | Angular base sensor utilizing parallel vibrating accelerometers |
US4510802A (en) * | 1983-09-02 | 1985-04-16 | Sundstrand Data Control, Inc. | Angular rate sensor utilizing two vibrating accelerometers secured to a parallelogram linkage |
GB2146776B (en) * | 1983-09-16 | 1986-07-30 | Ferranti Plc | Accelerometer systems |
US4665748A (en) * | 1985-10-21 | 1987-05-19 | Sundstrand Data Control, Inc. | Automatic continuous nulling of angular rate sensor |
-
1985
- 1985-10-21 US US06/789,658 patent/US4870588A/en not_active Expired - Fee Related
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