JPH02116711A - ハイブリッド航法の誤差回避機能をもつ慣性航法装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、移動体に搭載する慣性航法装置のハイブリッ
ド航法に適用される高精度な航法演算方式に関する。

［従来の技術］ 従来のハイブリッド航法は、速度基準装置４が出力する
速度の良否を示す状態値が良好を示す時、誤差の推定及
びその推定値に基づいて補正を実施し、前記状態値が不
良を示す時は補正を中断し、慣性航法を行う方式である
。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のハイブリッド航法の慣性航法装置では、速度基準
装置４の速度出力値（状態値）が不良を示す以前にも速
度出力自体に大きな誤差が発生する現象がある。その場
合状態値が不良を示す直前の誤差推定値には無視できな
い誤差を含んでおり、その誤差推定値に基づいて補正を
実施すると、姿勢、方位角誤差及び航法誤差が発生する
。その後に前記状態値が不良を示し、慣性航法を実施す
ることになるため、さらに誤差が大きくなるという欠点
を有する。

本発明は、このような問題を解決するためになされたも
ので、速度基準装置４が速度出力値の不良を示す状態値
を出力する以前の速度出力値の不良によるハイブリッド
航法の誤差発生を回避できるハイブリッド航法の誤差回
避機能を持つ慣性航法装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明のハイブリッド航法の誤差回避機能を持つ慣性航
法装置は （イ）　移動体に搭載され、その移動体の角速度を測定
するジャイロスコープ１、 （ロ）　前記移動体に搭載され、その移動体の加速度を
測定する加速度計２、 （ハ）　前記角速度と加速度に基づいて前記移動体の元
軸、東軸、局地垂直軸に対する関係を表す座標変換行列
と前記移動体の航法速度と位置とを求める慣性航法演算
部３、 （ニ）　前記移動体に搭載され、その移動体の機軸に直
交する３軸の速度を測定し、その速度の出力値の良否を
示す状態値を出力する機能を具備する速度基準装置４、 （ホ）　速度基準装置４より速度と状態値を入力し、前
記座標変換行列に基づいて航法基準速度を求める基準速
度変換演算部５、 （へ）　前記航法速度と前記航法基準速度に基づいて慣
性航法演算部３の誤差と基準速度変換波（チ）　補正制
御演算部７が送出した補正値を保存し、前記状態値が不
良を示す時に、以前に保存された補正値に基づき状態値
が不良を示す以前の一定時間内に実施された補正の効果
を無効にする機能を有する補正記憶部８、 を具備することを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば速度基準装置４の状態値が不良を示し、
慣性航法に移行しても、速度出力値の不良による誤差発
生を回避できるハイブリッド航法の誤差回避機能を持つ
慣性航法装置を得ることができる。

［実施例コ 本発明の実施例を第１図に示す。

慣性航法装置はジャイロスコープ１と加速度計２を具備
する。ジャイロスコープ１は移動体の局地垂直に一致す
るＡｚ軸、常に北を指向するＮ軸及びこれに直交するＥ
軸に、あるいは機軸の適当゛な直交する３軸に固定した
３個あるいはそれ以上のジャイロスコープからなり、こ
れらの機体座標系での慣性空間における運動角速度ωを
出力する。

加速度計２も同様に移動体の機体座標について入力軸が
直交するように設置した３個以上のものからなり、加速
度Ａを出力する。

角速度ωと加速度Ａは、慣性航法演算部３に送られ、こ
こで角速度ωと加速度Ａに基づいて、座標変換行列の１
航法速度ＶＮ１位置Ｐを演算する。

さらに補正制御演算部７からの補正値ＸＣに基づいて慣
性航法誤差の修正を実施する。

基準速度変換演算部５では速度基準装置４の出力である
機軸速度ＶＢと補正値Ｘｃと座標変換行列〔によって航
法基準速度ＶＤに変換し、誤差推定演算部６に出力する
。また、速度基準装置４の速度出力値の良否を示す状態
値Ｓを入力し補正制御演算部７に送る。

イロスコープ１の誤差モデル、加速度計２の誤差モデル
、速度基準装置４の誤差モデルに基づいた最適のゲイン
係数により、一定時間Ｔｃについての慣性航法演算部３
と速度基準装置４の誤差推定値ｘｅを求める。

補正制御演算部７では、誤差推定演算部６の出力である
誤差推定値ｘｅ及び基準速度変換演算部５からの状態値
Ｓを入力する。状態値Ｓが良好を示す時には一定時間Ｔ
ｃ間の補正値Ｘｃを誤差推定値ｘｅにより求めて慣性航
法演算部３及び基準速度変換演算部５に出力する。同時
に補正値ｘｃを補正記憶部８に補正記憶値ｘｓとして保
存する。

状態値Ｓが不良を示す時には、前回の補正値Ｘｅを補正
記憶値ＸＳにより求め、この値の逆符号値−ｘｓをＸＣ
として慣性航法演算部３及び基準速度変換演算部５に出
力する。同時に補正記憶値ｘｓの値を零にする。

変換演算部、６・・・誤差推定演算部、７・・・補正制
御演算部、８・・・補正記憶部。

ω・・・運動角速度、Ａ・・・加速度、ＶＢ・・・機体
速度、■、・・・航法基準速度、■８・・・航法速度、
Ｐ・・・位置、Ｓ・・・状態値、ｘｃ・・・補正値、ｘ
ｅ・・・誤差ＩＩＩ定値、ｘｓ・・・補正記憶値、Ｃ・
・・座標変換行列。

演算を可能とするハイブリッド航法の誤差回避機能を持
つ慣性航法装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ハイブリッド航法の誤差回避機能を持つ
慣性航法装置の一実施例を示す機能ブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ジャイロスコープと、加速度計と、慣性航法演算部と
   速度基準装置と基準速度変換演算部と誤差推定演算部か
   らなるハイブリッド航法の慣性航法装置において、 （Ａ）誤差推定演算部の推定値に基づき慣性航法演算部
   と基準速度変換演算部へ補正値を送出する補正制御演算
   部と、 （Ｂ）前記補正値を保存し、基準速度変換演算部から送
   出される状態値が不良を示す時に、以前に保存された補
   正値に基づき、状態値が不良を示す以前の一定時間内に
   実施された補正の効果を無効にする機能を有する補正記
   憶部、 を具備することを特徴とするハイブリッド航法の誤差回
   避機能をもつ慣性航法装置。