JPH021244B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH021244B2 JPH021244B2 JP56038589A JP3858981A JPH021244B2 JP H021244 B2 JPH021244 B2 JP H021244B2 JP 56038589 A JP56038589 A JP 56038589A JP 3858981 A JP3858981 A JP 3858981A JP H021244 B2 JPH021244 B2 JP H021244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- vehicle
- signal
- component
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000005358 geomagnetic field Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034719 Personality change Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
本発明は磁気コンパス補償装置、特に軍事装備
した要員の運搬車あるいは戦車のような高い鉄製
陸上車輛(乗物)に用いられるのに適した補償装
置に関するものである。 種々の型式の北を捜し出す装置で機の永久およ
び誘起磁界を除去する補償装置を採用する航法機
器に対するものは先行技術で周知であり、これら
の装置の多くは航空機に用いられるように特に設
計されている。これらの装置は、地磁界の水平成
分を感知するための地磁界感知装置および電気的
にそれと関連したあるいはそれに取付けられた機
械的または電子的補償装置とを基本的に利用して
おり、後者の補償装置は車輛の永久および誘起磁
界の撹乱効果を除くように補償偏れ中に調整する
ことができる。このような補償なしには、乗物自
身の磁界の乱れによつて磁界感知装置の読出しは
航法装置として利用できなくなる。 多くの磁気コンパス用途、例えば船舶および航
空機などにおいては、磁気コンパス感知装置また
は表示装置付近の地磁界の主たる外乱または歪、
すなわち局部地磁界は乗物のいわゆる「ハードア
イアン(硬鉄)」によつて生ずる。この硬鉄によ
つてそれ自身の永久磁界を効果的に発生し、前記
磁界は地磁界と組合わさつて地磁界を歪ませるの
でコンパス読取りが誤りとなる。ハードアイアン
は、機(クラフト)に固定されているので、コン
パスの偏れを介してその水平成分を決定すること
によつて容易かつ常とう的に補償しうるが、前記
成分はコンパスの付近の同一で反対の磁界成分を
発生させることによつて打ち消すあるいは0に帰
することができる。前記ハードアイアンすなわち
永久撹乱磁界は機に固定され、地磁界によつて影
響されず、補償は機の機首方位および姿勢に対し
て効果的である。第2の外乱あるいは磁気コンパ
ス感知装置付近の地磁界の歪は乗物のいわゆる
「ソフトアイアン(軟鉄)」と称するものにより発
生される。このソフトアイアンによつて、地磁界
による乗物のソフトアイアン要素内に誘起された
磁界によつて生ずる局部磁界の外乱または歪を効
果的に発生される。したがつて、乗物が地磁界の
方向に対して姿勢を変化した場合には、乗物のソ
フトアイアンに誘起される磁界の大きさもその上
の地磁界の入射角の変化のために変化する。した
がつて、局部地磁界の誘起されたエラーすなわち
ソフトアイアンエラーに対する補償はより困難な
問題となる。実際的に、多くのコンパス装置の設
置場所、特に航空機においては、通常の飛行中に
その一時的な性質による顕著な姿勢変化によつて
発生されるソフトアイアンエラーを補償しえな
い。 コンパス補償の分野におけるこれまでの当業者
達は、例えば米国特許第2692970(発明者Tolles)
に示されたようなコンパス装置の誘起磁界エラー
の補償を試みる補償案を提案している。該特許は
航空機についてそのようなソフトアイアン補償に
ついての懸案の理論的観点を述べている。しかし
ながら、Tolles氏の案においては、補償装置に関
連した磁力計が航空機の垂直および横軸に適正に
位置し、取付けられなければならず、それらの磁
力計は、ハードアイアンおよびソフトアイアン外
乱のない地磁界の対応する成分のみを検出してい
るが、その理由はコンパスの磁力計でハードおよ
びソフトアイアン補償磁界を与えるように航空機
のピツチおよびロール姿勢の関数として解かれる
ものはそれらの値であるからである。一般に、
Tolles氏の特許に開示された装置は、検出磁力計
が戦車などの高い鉄製陸上戦闘用乗物において、
該戦車等の金属から遠くはなされた高い柱に取付
けた場合に有効かも知れない。しかし、この点は
多分に近代の戦争には向かないものであろう。 したがつて、本発明では一次磁界感知装置また
は航法装置のコンパス感知装置が乗物の装甲部内
に取付けできる要件を備えているものを提供す
る。別の要件は、乗物または戦車が平らな地面に
あるときばかりでなくピツチおよびロールでの角
度が±15〜±20度位の傾斜となつている平らでな
い地面にあるときにも所定の小さなエラー、例え
ば±30内でコンパス精度のための手段が含まれて
いた。 本発明は戦車などの高い鉄製陸上乗物の磁気方
位の正確な測定を乗物の装甲板の保護外装内に全
部含まれた感知装置によつて行なうことができる
磁気コンパス装置を備えている。すなわち、最も
苛酷さを条件としかつ磁界外乱を考慮したものを
前提としている。 本発明による磁気感知装置は、従来の揺動的に
設けられたフラツクスバルブのような地磁界の水
平成分のみを感知するように構成された一次磁界
感知装置を備えている。更に磁気感知装置は一次
感知装置に近く隣接し、一次的な縦、垂直および
横乗物軸に平行に測定された乗物および地球の全
磁界の成分を直接にかつ全ての乗物の姿勢で感知
するように構成され乗物中に固定された二次磁界
感知装置を備えており、ここで全磁界は地球、乗
物の永久および誘起磁界の対応する成分を含んで
いる。 磁気感知装置は乗物の永久および誘起磁界によ
つて発生されるこれらの成分を全磁界成分から隔
離するための調整可能な電子処理装置と、一次感
知装置を取囲きかつ乗物の主軸に対して固定され
それらの隔離された永久および誘起磁界に応答す
るが反対方向の複数の磁界発生コイルを備え前記
一次感知装置でのそれらの影響を排除している。
磁界発生器に応答するフイードバツク回路は、誘
起磁界成分を定めるのに必要な地磁界成分を発生
し密接した二次または固定軸感知装置上のコイル
の磁界の影響を排除するための電子装置へフイー
ドバツクしている。 本発明をより完全に理解するために、本発明の
実施例を添付図面を参照して説明する。 第1図は、戦車11などのような典型的な鉄製
陸上戦闘用乗物を示し、その保護装甲板内に完全
に閉込められた磁気コンパス検出器組立体12が
ある。一対の3直角軸系が戦車11を通して引か
れている。第1の軸系は戦車を通して地軸に対応
しかつ2つの水平軸a,bと垂直軸cで示されて
いる。第2の軸系は戦車の縦、横および垂直軸に
対応し、文字l,t,vでそれぞれ示されてい
る。 第1a図は磁気検出器組立体12の拡大図であ
り、この組立体は第1の検出手段13(補償)お
よび第2の検出手段14(コンパス)を接近させ
て備え、かつ共通のハウジング12内に好ましく
は含まれている前記手段13,14を含む戦車1
1の保護装甲板内に全体的に位置している。乗物
の座標軸系はできるなら図示のように縦、横およ
び垂直軸系であつてもよいがその広い観点におい
て本発明はそれらに限られるものでなく、実際に
はいずれもの他の座標軸系が用いられてもよいこ
とが判る。 第2図を参照して、固定3軸フラツクスバルブ
14が図示されており、これは同出願人の米国特
許第3873914に開示された型式のものであつてよ
い。このフラツクスバルブは乗物に対して、その
感知軸が乗物の主軸l,t,vに平行に整列され
るように定められている。したがつて、それはそ
の場所での全磁界の縦、横および垂直成分を直接
に測定するが、前記成分は、地磁界、戦車の永久
磁界および戦車の誘起磁界成分を含んでいる。第
2図はまた、第1図に示した一対の軸系a−a′,
b−b′,c−c′およびl−l′,t−t′,v−v′を
含
んでいる。 第3図を参照して、一次磁界感知装置13が示
されており、これは同出願人の米国特許第
3641679に開示した型式の揺動式の2軸フラツク
スバルブとなつている。同様に該揺動式フラツク
スバルブは地磁界の他の成分を表わす信号を発生
することができる。また、一次外部信号を与える
感知装置13には、磁気補償コイル53,54,
55が関連し、これらのコイルは本発明によれば
下記に述べるように戦車の永久および誘起磁界に
よつて生ずる外乱を打消す磁界を発生している。
第3図はまた、第2図のものと同じ直角軸系が示
されている。 本発明の電子部分は補償コイル53,54,5
5へ印加された電流を発生させ補償磁界を発生す
るものであるが、ここでまず、種々の磁界成分ベ
クトルおよび関係を眺めてみるが、これらは下記
のように定義される。
した要員の運搬車あるいは戦車のような高い鉄製
陸上車輛(乗物)に用いられるのに適した補償装
置に関するものである。 種々の型式の北を捜し出す装置で機の永久およ
び誘起磁界を除去する補償装置を採用する航法機
器に対するものは先行技術で周知であり、これら
の装置の多くは航空機に用いられるように特に設
計されている。これらの装置は、地磁界の水平成
分を感知するための地磁界感知装置および電気的
にそれと関連したあるいはそれに取付けられた機
械的または電子的補償装置とを基本的に利用して
おり、後者の補償装置は車輛の永久および誘起磁
界の撹乱効果を除くように補償偏れ中に調整する
ことができる。このような補償なしには、乗物自
身の磁界の乱れによつて磁界感知装置の読出しは
航法装置として利用できなくなる。 多くの磁気コンパス用途、例えば船舶および航
空機などにおいては、磁気コンパス感知装置また
は表示装置付近の地磁界の主たる外乱または歪、
すなわち局部地磁界は乗物のいわゆる「ハードア
イアン(硬鉄)」によつて生ずる。この硬鉄によ
つてそれ自身の永久磁界を効果的に発生し、前記
磁界は地磁界と組合わさつて地磁界を歪ませるの
でコンパス読取りが誤りとなる。ハードアイアン
は、機(クラフト)に固定されているので、コン
パスの偏れを介してその水平成分を決定すること
によつて容易かつ常とう的に補償しうるが、前記
成分はコンパスの付近の同一で反対の磁界成分を
発生させることによつて打ち消すあるいは0に帰
することができる。前記ハードアイアンすなわち
永久撹乱磁界は機に固定され、地磁界によつて影
響されず、補償は機の機首方位および姿勢に対し
て効果的である。第2の外乱あるいは磁気コンパ
ス感知装置付近の地磁界の歪は乗物のいわゆる
「ソフトアイアン(軟鉄)」と称するものにより発
生される。このソフトアイアンによつて、地磁界
による乗物のソフトアイアン要素内に誘起された
磁界によつて生ずる局部磁界の外乱または歪を効
果的に発生される。したがつて、乗物が地磁界の
方向に対して姿勢を変化した場合には、乗物のソ
フトアイアンに誘起される磁界の大きさもその上
の地磁界の入射角の変化のために変化する。した
がつて、局部地磁界の誘起されたエラーすなわち
ソフトアイアンエラーに対する補償はより困難な
問題となる。実際的に、多くのコンパス装置の設
置場所、特に航空機においては、通常の飛行中に
その一時的な性質による顕著な姿勢変化によつて
発生されるソフトアイアンエラーを補償しえな
い。 コンパス補償の分野におけるこれまでの当業者
達は、例えば米国特許第2692970(発明者Tolles)
に示されたようなコンパス装置の誘起磁界エラー
の補償を試みる補償案を提案している。該特許は
航空機についてそのようなソフトアイアン補償に
ついての懸案の理論的観点を述べている。しかし
ながら、Tolles氏の案においては、補償装置に関
連した磁力計が航空機の垂直および横軸に適正に
位置し、取付けられなければならず、それらの磁
力計は、ハードアイアンおよびソフトアイアン外
乱のない地磁界の対応する成分のみを検出してい
るが、その理由はコンパスの磁力計でハードおよ
びソフトアイアン補償磁界を与えるように航空機
のピツチおよびロール姿勢の関数として解かれる
ものはそれらの値であるからである。一般に、
Tolles氏の特許に開示された装置は、検出磁力計
が戦車などの高い鉄製陸上戦闘用乗物において、
該戦車等の金属から遠くはなされた高い柱に取付
けた場合に有効かも知れない。しかし、この点は
多分に近代の戦争には向かないものであろう。 したがつて、本発明では一次磁界感知装置また
は航法装置のコンパス感知装置が乗物の装甲部内
に取付けできる要件を備えているものを提供す
る。別の要件は、乗物または戦車が平らな地面に
あるときばかりでなくピツチおよびロールでの角
度が±15〜±20度位の傾斜となつている平らでな
い地面にあるときにも所定の小さなエラー、例え
ば±30内でコンパス精度のための手段が含まれて
いた。 本発明は戦車などの高い鉄製陸上乗物の磁気方
位の正確な測定を乗物の装甲板の保護外装内に全
部含まれた感知装置によつて行なうことができる
磁気コンパス装置を備えている。すなわち、最も
苛酷さを条件としかつ磁界外乱を考慮したものを
前提としている。 本発明による磁気感知装置は、従来の揺動的に
設けられたフラツクスバルブのような地磁界の水
平成分のみを感知するように構成された一次磁界
感知装置を備えている。更に磁気感知装置は一次
感知装置に近く隣接し、一次的な縦、垂直および
横乗物軸に平行に測定された乗物および地球の全
磁界の成分を直接にかつ全ての乗物の姿勢で感知
するように構成され乗物中に固定された二次磁界
感知装置を備えており、ここで全磁界は地球、乗
物の永久および誘起磁界の対応する成分を含んで
いる。 磁気感知装置は乗物の永久および誘起磁界によ
つて発生されるこれらの成分を全磁界成分から隔
離するための調整可能な電子処理装置と、一次感
知装置を取囲きかつ乗物の主軸に対して固定され
それらの隔離された永久および誘起磁界に応答す
るが反対方向の複数の磁界発生コイルを備え前記
一次感知装置でのそれらの影響を排除している。
磁界発生器に応答するフイードバツク回路は、誘
起磁界成分を定めるのに必要な地磁界成分を発生
し密接した二次または固定軸感知装置上のコイル
の磁界の影響を排除するための電子装置へフイー
ドバツクしている。 本発明をより完全に理解するために、本発明の
実施例を添付図面を参照して説明する。 第1図は、戦車11などのような典型的な鉄製
陸上戦闘用乗物を示し、その保護装甲板内に完全
に閉込められた磁気コンパス検出器組立体12が
ある。一対の3直角軸系が戦車11を通して引か
れている。第1の軸系は戦車を通して地軸に対応
しかつ2つの水平軸a,bと垂直軸cで示されて
いる。第2の軸系は戦車の縦、横および垂直軸に
対応し、文字l,t,vでそれぞれ示されてい
る。 第1a図は磁気検出器組立体12の拡大図であ
り、この組立体は第1の検出手段13(補償)お
よび第2の検出手段14(コンパス)を接近させ
て備え、かつ共通のハウジング12内に好ましく
は含まれている前記手段13,14を含む戦車1
1の保護装甲板内に全体的に位置している。乗物
の座標軸系はできるなら図示のように縦、横およ
び垂直軸系であつてもよいがその広い観点におい
て本発明はそれらに限られるものでなく、実際に
はいずれもの他の座標軸系が用いられてもよいこ
とが判る。 第2図を参照して、固定3軸フラツクスバルブ
14が図示されており、これは同出願人の米国特
許第3873914に開示された型式のものであつてよ
い。このフラツクスバルブは乗物に対して、その
感知軸が乗物の主軸l,t,vに平行に整列され
るように定められている。したがつて、それはそ
の場所での全磁界の縦、横および垂直成分を直接
に測定するが、前記成分は、地磁界、戦車の永久
磁界および戦車の誘起磁界成分を含んでいる。第
2図はまた、第1図に示した一対の軸系a−a′,
b−b′,c−c′およびl−l′,t−t′,v−v′を
含
んでいる。 第3図を参照して、一次磁界感知装置13が示
されており、これは同出願人の米国特許第
3641679に開示した型式の揺動式の2軸フラツク
スバルブとなつている。同様に該揺動式フラツク
スバルブは地磁界の他の成分を表わす信号を発生
することができる。また、一次外部信号を与える
感知装置13には、磁気補償コイル53,54,
55が関連し、これらのコイルは本発明によれば
下記に述べるように戦車の永久および誘起磁界に
よつて生ずる外乱を打消す磁界を発生している。
第3図はまた、第2図のものと同じ直角軸系が示
されている。 本発明の電子部分は補償コイル53,54,5
5へ印加された電流を発生させ補償磁界を発生す
るものであるが、ここでまず、種々の磁界成分ベ
クトルおよび関係を眺めてみるが、これらは下記
のように定義される。
【表】
第4図は本発明の論好な実施例を簡素化したブ
ロク図を示す。本発明はある場所にある乗物の全
磁界の縦、横、垂直成分を直接に感知する固定し
た3軸フラツクスバルブを含む二次または補償磁
界検出装置14を備えている。縦および横成分に
対応する信号は、フラツクスバルブの水平方向に
設けられた脚部によつて通常のように発生される
一方、垂直部分に応答する信号は図示のように乗
物脚部で与えられる。この検出装置の動作は前記
米国特許第3873914にすべて開示されている。こ
れらの信号は、本出願人による米国特許第
3678593号に開示した型式のものでもよい電流サ
ーボ15に与えられる。該特許に記載されている
ように、電流サーボ15の出力は電気信号電圧
で、これは戦車の縦、横、垂直軸に沿つて測定さ
れた戦車内でのその場所の全磁界のベクトル成分
を表わしている。これらの出力信号は閉ループ電
子的処理装置16に結合されており、その基本的
機能は、その場所、および乗物の機首方位乗物の
ロールならびにピツチ傾斜角での乗物の永久およ
び誘起磁界を、システムの精度限度内で打消すよ
うな大きさと極性をもつ一次あるいはコンパスフ
ラツクスバルブ13を取囲いている補償コイル5
3,54,55に対して直流電流を与えることで
ある。 本発明によれば、固定軸全磁界に対するフラツ
クスバルブは乗物の座標軸で全磁界の成分を直接
に感知し、かつ補償コイル53,54,55は乗
物の座標軸にも準拠しているので、地球座標軸に
対する三角法的変換あるいは三角法的解法が何ら
必要でないことに注意されたい。 したがつて、固定感知装置は上記の式(14)、
(15)、(16)にもとづく全磁界成分Hl,Ht,Hv
に比例した信号を直接に発生している。但し、
Hel,Het,Hevの値は(2)、(3)、(4)で定まり、乗
物の永久磁界の値は上記の式(8)、(9)、(10)で定めら
れるようなHpl,Hpt,Hpvであり、乗物の誘起
磁界の複合式式は式(11)、(12)、(13)で定められる
ようなHsl,Hst,Hsである。 第4図に図示したように、全磁界成分Hl,Ht,
Hvは加算利得調整回路28に与えられ、該回路
はフイードバツク制御ループを介して下記するよ
うに地磁界Hel,Het,Hv(上記式(2)、(3)、(4))
のみの成分に比例する出力を発生する。これらの
出力は一群の電位差計加算回路29へ与えられ、
ここで乗物の永久磁界成分Hpl,Hpt,Hpvの値
および乗物の誘起磁界成分Hsl,Hst,Hsvの値
が成立し加算される。これらの後者の信号は適当
にバツフアされ回路59によつて利得調整され
て、その出力が揺動式コンパス感知装置すなわち
フラツクスバルブ13を囲む磁界発生コイル5
3,54,55へ与えられる。同じ出力は線6
1,62,63を介して加算利得調整回路28へ
フイードバツクされ、そこでそれらの出力は地磁
界成分Hel,Het,Hevのみを残して全磁界成分
からそれらに対応する成分を効果的に取出すよう
に固定感知装置出力と加算される。 揺動式2軸フラツクスバルブすなわちコンパス
フラツクスバルブ13の補償された出力は、その
通常の3出力線を介して従来のように第2の電流
サーボ60へ与えられ、磁北に対する戦車11の
機首方位に比例した出力を発生している。この電
流サーボ60は、例えば本出願人による米国特許
第3646537に記載されたような通常のシンクロ同
期表示装置を位置決めするように結合することも
できるし、あるいは例えば本出願人による米国特
許第2357319に記載したような型式のジヤイロ磁
気コンパスの定針儀に結合することもできる。 第5図を参照して、そこには電子処理装置16
の回路が示されいる。電子処理装置16は3つの
チヤンネル17,18,19からなつており、こ
れらのチヤンネルは、ほぼ同じ電子素子をもつて
いる。各チヤンネルは第4図の電流サーボバツフ
ア15からの出力直流信号を受ける。チヤンネル
17は戦車の縦軸に沿つて測定された全磁界の縦
向成分Heを表わす信号を受け、チヤンネル18
は前記全磁界の横成分Ht、チヤンネル19は垂
直成分Hvを表わす信号を受ける。各チヤンネル
17,18,19は構造および機能においてほぼ
同じとなつているのでチヤンネル17についての
み詳細に説明する。 誘起磁界はいわゆる「ソフト」鉄物質によつて
生じた磁気的乱れ(外乱)である。永久磁界と違
つて、この誘起磁界は一時的であり、鉄の分子か
らなるクリスタル領域の磁軸を再整列する際に、
地磁界Hei,Hek(上記関係式(1)を参照)の影響
を変化させる。該誘起磁界の大きさおよび方向は
乗物に到来する外部磁界の大きさと方向の関数と
して変化する。したがつて、それは地磁界に対し
て種々の姿勢と機首方位をとると変化するもので
ある。 前式(11)〜(13)は、乗物の方位と姿勢および地
磁界の外部磁界成分に対する誘起磁界に関係す
る。すなち、これらは式(2)〜(4)からのHel,Het,
Hevである。K(一定)のつく第1の記号は外部
的に加えられた磁界の方向に関係し、該磁界は第
2の記号で示されたような方向に誘起磁界を生じ
ている。例えば、前式(11)において、乗物の横軸へ
印加された外部磁界Hetが、乗物の縦軸に沿つて
向う誘起磁界Kt,Hetを発生させている。同様
に、Kve,Hevは垂直軸へ印加された外部磁界
Hevから生ずる縦方向に向う誘起磁界である。
Kl1,He1項は同じ軸へ印加された外部磁界によ
る縦軸に沿つて生ずる誘起磁界である。Hs1は縦
軸に発生した全誘起磁界を表わす。したがつて、
これらの各外部磁界Hel,Het,Hevは垂直軸に
沿つて向う3つの誘起磁界を発生する。 式(2)〜(4)を見れば、これらの誘起磁界は垂直方
向の関係であることが判る。好ましいことに、ハ
ードアイアンまたは永久磁界と同様に(なおこれ
らの磁界は乗物の姿勢が変化しても変化しない
が、それは乗物に固定されているためである)、
誘起磁界の変化成分の大きさは、乗物のコンパス
揺動中にかつ乗物が傾いた際、ある所望の機首方
位中に正確に決定されるが、これは磁気コンパス
装置技術において周知の手段である。例えば、式
(11)、(12)、(13)の値Kは式(5)、(6)、(7)を伴なう
乗
物のレベルで乗物の主要な方位で計算することが
できそしてこれらの方位のうちの一つで乗物は傾
けられるか任意に選択した15゜にピツチアツプさ
れるが、その際に式(2)、(3)、(4)が関係し、Kの値
はそれに従つて変更される。前記の米国特許はこ
れらKの値を与える詳細な式を与えている。 第5図を参照して、Hlに比例した電流サーボ
15の直流電圧出力が加算器20へ与えられ、そ
こで下記に述べるように負の直流フイードバツク
電圧信号で加算され、合成信号Helが抵抗回路網
17aへ与えられ、この17aはチヤンネル18
と19の対応する加算器30と40の出力Hetと
Hevを受ける。同様に、Hel電圧信号17はチヤ
ンネル18と19の抵抗回路網18aと19aへ
与えられる。これらの抵抗回路網17a,18
a,19aは式(11)、(12)、(13)にしたがつて乗物
の誘起磁界Hsl,Hst,Hsvの測定を行なう手段
を構成している。ここでもまた、これら3つの回
路網すべては同じなので、その1つのみについて
説明する。例えば回路網17aに対する電位差計
21,22および23は各々縦Hel、横Hetおよ
び垂直Hev軸に沿つた地磁界成分に比例する電圧
を受けるように接続されている。これらの電位差
計の可動接点は各々Kel,KtlおよびKvlの値に従
つてセツトされ、これらの値は上述のようにコン
パスの偏れの間に決定される。これらの電位差計
の出力は接点24で加算されその合成出力は
Hsl、すなわち式(11)に従つて固定磁界感知装置1
4の場所で縦軸に沿つた誘起磁界の値を有する電
圧である。HstおよびHsvの値は同様に回路網1
8aおよび電位差計31,32および33を介し
てチヤンネル18で、および回路網19aおよび
電位差計41,42および43を介してチヤンネ
ル19で得られる。 上述のように外乱永久磁界は「ハードアイア
ン」外乱とよばれこれはこの効果を生じるタイプ
の鉄を指して言う。「ハードアイアン」磁界Hpは
大きさおよび方向において本質的に永久であり従
つて式(8)、(9)および(10)によつて与えられるような
乗物の体軸によつて表わすことできる。これらの
式から誘起磁界のように乗物の永久磁界の合つた
いずれもの点が長時間に渡つて生じることがで
き、周期的なコンパスの偏れを介して補償するこ
とができることが明らかである。 再度第5図、特にチヤンネル17を参照して、
乗物の縦軸Hplに対する永久磁界外乱の大きさは
周知のプロセスによつて上述のように達成される
乗物のコンパスの偏れの間に決定される。例えば
このようなコンパスの偏れは米国国防省から入手
できる米国軍用規格「MIL−STD765A」に記載
されているプロセスに従つて達成することができ
る。Hplの値を与えるため、直流励起電位差計を
備えた別の抵抗回路網26が設けられており、該
電位差計アームは偏れの間に決定されるHplの値
にセツトされている。この信号は加算点25にお
いて誘起磁界成分Hslと合成すなわち加算され
る。HptおよびHpvの値は同様に各々電位差計3
6および46を介してチヤンネル18および19
内に挿入され、各々加算点35および45を介し
て各々HstおよびHsvと加算される。従つてチヤ
ンネル17の加算点25の出力は乗物の縦軸に平
行な誘起磁界および永久磁界の成分の和に比例し
た信号、すなわちHsl+Hplに比例した信号であ
る。この信号は次いでコイル53に与えられて揺
動的に設けられた一次フラツクスバルブすなわち
コンパスフラツクスバルブ13で大きいが等しく
極性が反対の磁界を発生して外乱誘起および永久
磁界の両成分を打消しそれによつてコンパスフラ
ツクスバルブは式17および20に述べたような乗物
の縦軸に平行な地磁界の成分Helのみを感知す
る。このため加算点25の出力は電流増幅器50
に対する電圧に与えられて反対の極性のHsl+
Hpl電流信号を適正な振幅レベルでコイル53に
与える。 本発明によればコイル53に与えられた磁界発
生電流は電流側定抵抗56によつて測定され導線
61を介して利得調整回路網28で加算点20に
他の入力としてフイードバツクされ、該利得調整
回路網においてそれは元の入力信号Hlから減算
されそれによつて式(11)によつて定められるような
Hsl成分の隔に必要なHel信号を発生する。 しかしながら、揺動式フラツクスバルブ13を
取囲む補償コイル53,54および55に対して
固定フラツクスバルブ14が近接していることに
よつて、漂遊補償磁界が固定フラツクスバルブ1
4によつて検出されることがある。訂正されずに
おかれた場合この磁界はHel,HetおよびHevの
決定に誤りを生じる。従つて電子路61,62お
よび63に結合された利得調整手段27,37お
よび47はフイードバツク信号内に所定の利得係
数1+λを入れることによつてこの漂遊補償に対
して訂正する。項λはコイル53,54および5
5からフイードバツクされた補償信号と固定フラ
ツクスバルブ14によつて検出されたコイル5
3,54および55からの漂遊補償との間の大き
さの比例差を表わす。例えばフイードバツクされ
た補償信号が検出された漂遊補償の10倍である場
合λは1/10すなわち0.1である。 チヤンネル18および19の構造および動作は
上述のチヤンネル17と同様で式(18)、(19)お
よび(21)、(22)に従つてコイル54および55
に各々補償電流を発生する。 磁気検出器組立体12のために利用できる空間
が特に戦車内で不足している場合に本発明を適用
することができる。第6図に示す本発明の変更例
は検出器組立体の寸法を約50%低減する。図のよ
うにハウジング12′は通常の立方体の形状で少
なくとも3つの直交する立方体内面に固定された
固定コイル53,54および55(例えば側面に
各々1つで垂直面の1つに1つまたはその中心で
1つ)を有しその中心に設けられた揺動式フラツ
クスバルブ感知装置13を備えている。検出装置
容量を保つため固定軸フラツクスバルブ感知装置
14は装置の頂部に固定される。すなわち例えば
装置の頂部カバー14′の下側面に固定される。
明らかにこの場所において固定磁界感知装置14
は第1a図の横に並んだ構成よりもコイル磁界の
影響を受ける。しかしながら本発明が数えるとこ
ろによれば利得制御または利得調整装置27,3
7および47の利得を各々増加させることによつ
て導線61,62および63上のフイードバツク
の信号の大きさを増加させることのみが必要であ
る。例えば、第1a図の構成において最大訂正軸
上のフイードバツク信号が入力信号の13パーセン
トで他の軸上で各々2パーセントおよび3パーセ
ントの場合、第6図の構成に対する対応する利得
は各々50パーセント、20パーセントおよび30パー
セント程度になる。 従つて本発明の目的は達成された。固定軸バル
ブはその中の場所でかつその全傾斜姿勢で乗物の
磁界を測定し、その測定値は閉ループ回路を介し
て誘起および永久外乱磁界を全磁界から隔離する
のに使用され、その隔離された磁界は電流によつ
て表わされ揺動式主フラツクスバルブまたはコン
パスフラツクスバルブを取囲むコイルに与えら
れ、そこで大きさが等しく極性が反対の補償磁界
を発生し、従つてコンパスフラツクスバルブは所
望のように地磁界の水平成分のみを測定する。 本発明をその好適な実施例において説明したが
使用した言葉は説明のためで限定するものではな
く広い観点において本発明の真の範囲と精神から
逸脱することなしに特許請求の範囲内で変更等が
可能であることを理解されたい。
ロク図を示す。本発明はある場所にある乗物の全
磁界の縦、横、垂直成分を直接に感知する固定し
た3軸フラツクスバルブを含む二次または補償磁
界検出装置14を備えている。縦および横成分に
対応する信号は、フラツクスバルブの水平方向に
設けられた脚部によつて通常のように発生される
一方、垂直部分に応答する信号は図示のように乗
物脚部で与えられる。この検出装置の動作は前記
米国特許第3873914にすべて開示されている。こ
れらの信号は、本出願人による米国特許第
3678593号に開示した型式のものでもよい電流サ
ーボ15に与えられる。該特許に記載されている
ように、電流サーボ15の出力は電気信号電圧
で、これは戦車の縦、横、垂直軸に沿つて測定さ
れた戦車内でのその場所の全磁界のベクトル成分
を表わしている。これらの出力信号は閉ループ電
子的処理装置16に結合されており、その基本的
機能は、その場所、および乗物の機首方位乗物の
ロールならびにピツチ傾斜角での乗物の永久およ
び誘起磁界を、システムの精度限度内で打消すよ
うな大きさと極性をもつ一次あるいはコンパスフ
ラツクスバルブ13を取囲いている補償コイル5
3,54,55に対して直流電流を与えることで
ある。 本発明によれば、固定軸全磁界に対するフラツ
クスバルブは乗物の座標軸で全磁界の成分を直接
に感知し、かつ補償コイル53,54,55は乗
物の座標軸にも準拠しているので、地球座標軸に
対する三角法的変換あるいは三角法的解法が何ら
必要でないことに注意されたい。 したがつて、固定感知装置は上記の式(14)、
(15)、(16)にもとづく全磁界成分Hl,Ht,Hv
に比例した信号を直接に発生している。但し、
Hel,Het,Hevの値は(2)、(3)、(4)で定まり、乗
物の永久磁界の値は上記の式(8)、(9)、(10)で定めら
れるようなHpl,Hpt,Hpvであり、乗物の誘起
磁界の複合式式は式(11)、(12)、(13)で定められる
ようなHsl,Hst,Hsである。 第4図に図示したように、全磁界成分Hl,Ht,
Hvは加算利得調整回路28に与えられ、該回路
はフイードバツク制御ループを介して下記するよ
うに地磁界Hel,Het,Hv(上記式(2)、(3)、(4))
のみの成分に比例する出力を発生する。これらの
出力は一群の電位差計加算回路29へ与えられ、
ここで乗物の永久磁界成分Hpl,Hpt,Hpvの値
および乗物の誘起磁界成分Hsl,Hst,Hsvの値
が成立し加算される。これらの後者の信号は適当
にバツフアされ回路59によつて利得調整され
て、その出力が揺動式コンパス感知装置すなわち
フラツクスバルブ13を囲む磁界発生コイル5
3,54,55へ与えられる。同じ出力は線6
1,62,63を介して加算利得調整回路28へ
フイードバツクされ、そこでそれらの出力は地磁
界成分Hel,Het,Hevのみを残して全磁界成分
からそれらに対応する成分を効果的に取出すよう
に固定感知装置出力と加算される。 揺動式2軸フラツクスバルブすなわちコンパス
フラツクスバルブ13の補償された出力は、その
通常の3出力線を介して従来のように第2の電流
サーボ60へ与えられ、磁北に対する戦車11の
機首方位に比例した出力を発生している。この電
流サーボ60は、例えば本出願人による米国特許
第3646537に記載されたような通常のシンクロ同
期表示装置を位置決めするように結合することも
できるし、あるいは例えば本出願人による米国特
許第2357319に記載したような型式のジヤイロ磁
気コンパスの定針儀に結合することもできる。 第5図を参照して、そこには電子処理装置16
の回路が示されいる。電子処理装置16は3つの
チヤンネル17,18,19からなつており、こ
れらのチヤンネルは、ほぼ同じ電子素子をもつて
いる。各チヤンネルは第4図の電流サーボバツフ
ア15からの出力直流信号を受ける。チヤンネル
17は戦車の縦軸に沿つて測定された全磁界の縦
向成分Heを表わす信号を受け、チヤンネル18
は前記全磁界の横成分Ht、チヤンネル19は垂
直成分Hvを表わす信号を受ける。各チヤンネル
17,18,19は構造および機能においてほぼ
同じとなつているのでチヤンネル17についての
み詳細に説明する。 誘起磁界はいわゆる「ソフト」鉄物質によつて
生じた磁気的乱れ(外乱)である。永久磁界と違
つて、この誘起磁界は一時的であり、鉄の分子か
らなるクリスタル領域の磁軸を再整列する際に、
地磁界Hei,Hek(上記関係式(1)を参照)の影響
を変化させる。該誘起磁界の大きさおよび方向は
乗物に到来する外部磁界の大きさと方向の関数と
して変化する。したがつて、それは地磁界に対し
て種々の姿勢と機首方位をとると変化するもので
ある。 前式(11)〜(13)は、乗物の方位と姿勢および地
磁界の外部磁界成分に対する誘起磁界に関係す
る。すなち、これらは式(2)〜(4)からのHel,Het,
Hevである。K(一定)のつく第1の記号は外部
的に加えられた磁界の方向に関係し、該磁界は第
2の記号で示されたような方向に誘起磁界を生じ
ている。例えば、前式(11)において、乗物の横軸へ
印加された外部磁界Hetが、乗物の縦軸に沿つて
向う誘起磁界Kt,Hetを発生させている。同様
に、Kve,Hevは垂直軸へ印加された外部磁界
Hevから生ずる縦方向に向う誘起磁界である。
Kl1,He1項は同じ軸へ印加された外部磁界によ
る縦軸に沿つて生ずる誘起磁界である。Hs1は縦
軸に発生した全誘起磁界を表わす。したがつて、
これらの各外部磁界Hel,Het,Hevは垂直軸に
沿つて向う3つの誘起磁界を発生する。 式(2)〜(4)を見れば、これらの誘起磁界は垂直方
向の関係であることが判る。好ましいことに、ハ
ードアイアンまたは永久磁界と同様に(なおこれ
らの磁界は乗物の姿勢が変化しても変化しない
が、それは乗物に固定されているためである)、
誘起磁界の変化成分の大きさは、乗物のコンパス
揺動中にかつ乗物が傾いた際、ある所望の機首方
位中に正確に決定されるが、これは磁気コンパス
装置技術において周知の手段である。例えば、式
(11)、(12)、(13)の値Kは式(5)、(6)、(7)を伴なう
乗
物のレベルで乗物の主要な方位で計算することが
できそしてこれらの方位のうちの一つで乗物は傾
けられるか任意に選択した15゜にピツチアツプさ
れるが、その際に式(2)、(3)、(4)が関係し、Kの値
はそれに従つて変更される。前記の米国特許はこ
れらKの値を与える詳細な式を与えている。 第5図を参照して、Hlに比例した電流サーボ
15の直流電圧出力が加算器20へ与えられ、そ
こで下記に述べるように負の直流フイードバツク
電圧信号で加算され、合成信号Helが抵抗回路網
17aへ与えられ、この17aはチヤンネル18
と19の対応する加算器30と40の出力Hetと
Hevを受ける。同様に、Hel電圧信号17はチヤ
ンネル18と19の抵抗回路網18aと19aへ
与えられる。これらの抵抗回路網17a,18
a,19aは式(11)、(12)、(13)にしたがつて乗物
の誘起磁界Hsl,Hst,Hsvの測定を行なう手段
を構成している。ここでもまた、これら3つの回
路網すべては同じなので、その1つのみについて
説明する。例えば回路網17aに対する電位差計
21,22および23は各々縦Hel、横Hetおよ
び垂直Hev軸に沿つた地磁界成分に比例する電圧
を受けるように接続されている。これらの電位差
計の可動接点は各々Kel,KtlおよびKvlの値に従
つてセツトされ、これらの値は上述のようにコン
パスの偏れの間に決定される。これらの電位差計
の出力は接点24で加算されその合成出力は
Hsl、すなわち式(11)に従つて固定磁界感知装置1
4の場所で縦軸に沿つた誘起磁界の値を有する電
圧である。HstおよびHsvの値は同様に回路網1
8aおよび電位差計31,32および33を介し
てチヤンネル18で、および回路網19aおよび
電位差計41,42および43を介してチヤンネ
ル19で得られる。 上述のように外乱永久磁界は「ハードアイア
ン」外乱とよばれこれはこの効果を生じるタイプ
の鉄を指して言う。「ハードアイアン」磁界Hpは
大きさおよび方向において本質的に永久であり従
つて式(8)、(9)および(10)によつて与えられるような
乗物の体軸によつて表わすことできる。これらの
式から誘起磁界のように乗物の永久磁界の合つた
いずれもの点が長時間に渡つて生じることがで
き、周期的なコンパスの偏れを介して補償するこ
とができることが明らかである。 再度第5図、特にチヤンネル17を参照して、
乗物の縦軸Hplに対する永久磁界外乱の大きさは
周知のプロセスによつて上述のように達成される
乗物のコンパスの偏れの間に決定される。例えば
このようなコンパスの偏れは米国国防省から入手
できる米国軍用規格「MIL−STD765A」に記載
されているプロセスに従つて達成することができ
る。Hplの値を与えるため、直流励起電位差計を
備えた別の抵抗回路網26が設けられており、該
電位差計アームは偏れの間に決定されるHplの値
にセツトされている。この信号は加算点25にお
いて誘起磁界成分Hslと合成すなわち加算され
る。HptおよびHpvの値は同様に各々電位差計3
6および46を介してチヤンネル18および19
内に挿入され、各々加算点35および45を介し
て各々HstおよびHsvと加算される。従つてチヤ
ンネル17の加算点25の出力は乗物の縦軸に平
行な誘起磁界および永久磁界の成分の和に比例し
た信号、すなわちHsl+Hplに比例した信号であ
る。この信号は次いでコイル53に与えられて揺
動的に設けられた一次フラツクスバルブすなわち
コンパスフラツクスバルブ13で大きいが等しく
極性が反対の磁界を発生して外乱誘起および永久
磁界の両成分を打消しそれによつてコンパスフラ
ツクスバルブは式17および20に述べたような乗物
の縦軸に平行な地磁界の成分Helのみを感知す
る。このため加算点25の出力は電流増幅器50
に対する電圧に与えられて反対の極性のHsl+
Hpl電流信号を適正な振幅レベルでコイル53に
与える。 本発明によればコイル53に与えられた磁界発
生電流は電流側定抵抗56によつて測定され導線
61を介して利得調整回路網28で加算点20に
他の入力としてフイードバツクされ、該利得調整
回路網においてそれは元の入力信号Hlから減算
されそれによつて式(11)によつて定められるような
Hsl成分の隔に必要なHel信号を発生する。 しかしながら、揺動式フラツクスバルブ13を
取囲む補償コイル53,54および55に対して
固定フラツクスバルブ14が近接していることに
よつて、漂遊補償磁界が固定フラツクスバルブ1
4によつて検出されることがある。訂正されずに
おかれた場合この磁界はHel,HetおよびHevの
決定に誤りを生じる。従つて電子路61,62お
よび63に結合された利得調整手段27,37お
よび47はフイードバツク信号内に所定の利得係
数1+λを入れることによつてこの漂遊補償に対
して訂正する。項λはコイル53,54および5
5からフイードバツクされた補償信号と固定フラ
ツクスバルブ14によつて検出されたコイル5
3,54および55からの漂遊補償との間の大き
さの比例差を表わす。例えばフイードバツクされ
た補償信号が検出された漂遊補償の10倍である場
合λは1/10すなわち0.1である。 チヤンネル18および19の構造および動作は
上述のチヤンネル17と同様で式(18)、(19)お
よび(21)、(22)に従つてコイル54および55
に各々補償電流を発生する。 磁気検出器組立体12のために利用できる空間
が特に戦車内で不足している場合に本発明を適用
することができる。第6図に示す本発明の変更例
は検出器組立体の寸法を約50%低減する。図のよ
うにハウジング12′は通常の立方体の形状で少
なくとも3つの直交する立方体内面に固定された
固定コイル53,54および55(例えば側面に
各々1つで垂直面の1つに1つまたはその中心で
1つ)を有しその中心に設けられた揺動式フラツ
クスバルブ感知装置13を備えている。検出装置
容量を保つため固定軸フラツクスバルブ感知装置
14は装置の頂部に固定される。すなわち例えば
装置の頂部カバー14′の下側面に固定される。
明らかにこの場所において固定磁界感知装置14
は第1a図の横に並んだ構成よりもコイル磁界の
影響を受ける。しかしながら本発明が数えるとこ
ろによれば利得制御または利得調整装置27,3
7および47の利得を各々増加させることによつ
て導線61,62および63上のフイードバツク
の信号の大きさを増加させることのみが必要であ
る。例えば、第1a図の構成において最大訂正軸
上のフイードバツク信号が入力信号の13パーセン
トで他の軸上で各々2パーセントおよび3パーセ
ントの場合、第6図の構成に対する対応する利得
は各々50パーセント、20パーセントおよび30パー
セント程度になる。 従つて本発明の目的は達成された。固定軸バル
ブはその中の場所でかつその全傾斜姿勢で乗物の
磁界を測定し、その測定値は閉ループ回路を介し
て誘起および永久外乱磁界を全磁界から隔離する
のに使用され、その隔離された磁界は電流によつ
て表わされ揺動式主フラツクスバルブまたはコン
パスフラツクスバルブを取囲むコイルに与えら
れ、そこで大きさが等しく極性が反対の補償磁界
を発生し、従つてコンパスフラツクスバルブは所
望のように地磁界の水平成分のみを測定する。 本発明をその好適な実施例において説明したが
使用した言葉は説明のためで限定するものではな
く広い観点において本発明の真の範囲と精神から
逸脱することなしに特許請求の範囲内で変更等が
可能であることを理解されたい。
第1図は戦車内の本発明の磁気検出器組立体の
代表的な図、第1a図は検出器組立体それ自体の
拡大図、第2図は固定3軸フラツクスバルブおよ
び乗物の主軸に対するその主な感知軸の整列の概
略図、第3図は揺動式2軸フラツクスバルブの同
様の図、第4図は本発明の好適な実施例のブロツ
ク線図フオーマツト、第5図は第4図の電子処理
装置のさらに詳細な図、第6図は本発明の変更例
を示す。 図中、11……戦車、12……検出器組立体、
13……第1検出装置、14……第2検出装置、
a,b,c……第1軸系、l,t,v……第2軸
系。
代表的な図、第1a図は検出器組立体それ自体の
拡大図、第2図は固定3軸フラツクスバルブおよ
び乗物の主軸に対するその主な感知軸の整列の概
略図、第3図は揺動式2軸フラツクスバルブの同
様の図、第4図は本発明の好適な実施例のブロツ
ク線図フオーマツト、第5図は第4図の電子処理
装置のさらに詳細な図、第6図は本発明の変更例
を示す。 図中、11……戦車、12……検出器組立体、
13……第1検出装置、14……第2検出装置、
a,b,c……第1軸系、l,t,v……第2軸
系。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高い鉄製乗物用の磁気コンパス装置であつ
て、上記乗物上に固定され乗物に対して固定され
た座標軸系に平行したそこでの乗物の永久および
誘起磁界および地磁界の和の成分に対応する第1
信号を発生する第1磁界検出手段と、上記第1検
出手段に隣接して上記乗物上に揺動的に設けられ
地球に対して固定されたそこでの地磁界の所定の
成分に対応する第2信号を発生する第2磁界検出
手段と、上記第2検出手段に近接して上記乗物上
に固定されて上記固定乗物座標軸系に平行した磁
界成分を発生する磁界発生手段と、上記第1検出
手段に結合されかつ上記第1成分信号に応答して
フイードバツク制御手段を備えている上記固定乗
物1次座標軸系に沿つて乗物の永久および誘起磁
界の成分に対応する補償信号を発生する処理手段
と、上記補償信号を上記乗物の永久および誘起磁
界の成分とほぼ大きさが等しく極性が反対の上記
第2検出器に近接した対応する磁界を発生する上
記磁界発生手段に与え、上記第2検出手段が地磁
界のみの上記所定の成分に比例する出力信号を発
生するようにした手段と、上記補償信号を上記フ
イードバツク制御手段に与えて上記第1成分信号
から上記補償信号を効果的に除去する手段とを備
えていることを特徴とする上記装置。 2 特許請求の範囲第1項に記載の磁気コンパス
装置において、上記乗物座標系は乗物の縦、横お
よび垂直軸を含んでおり、地磁界の上記所定の成
分は地球に対して水平成分であることを特徴とす
る上記装置。 3 特許請求の範囲第1項に記載の磁気コンパス
装置において、乗物の誘起磁界に対応する上記補
償信号成分を発生する上記処理手段は地磁界のみ
の成分に対応する信号を必要としており、上記フ
イードバツク制御手段は上記第1信号成分から上
記補償信号を減算して上記地磁界成分のみを発生
することを特徴とする上記装置。 4 特許請求の範囲第3項に記載の磁気コンパス
装置において、上記磁界発生手段はコイル手段を
備えており、上記処理手段は上記第1信号成分に
対応する信号電圧および上記補償信号成分に対応
する信号電圧に応答しかつ上記補償信号成分に対
応する信号電圧を発生する上記乗物のコンパスの
偏れに従つて調整可能である第1および第2の調
整可能なインピーダンス手段と、上記補償信号電
圧を上記コイル手段に対応する電流として与える
手段と、上記コイル電流に応答して上記補償成分
信号に対応する上記電圧信号を与える手段とを備
えていることを特徴とする上記装置。 5 特許請求の範囲第1項に記載の磁気コンパス
装置において、上記フイードバツク制御手段はさ
らに上記第1検出手段に対する上記磁界発生手段
の影響を効果的に除去する利得制御手段を備えて
いることを特徴とする上記装置。 6 特許請求の範囲第5項に記載の磁気コンパス
装置において、上記磁界発生手段は上記第2磁気
検出手段のまわりに直角に配設されたヘルムホル
ツ状コイル手段を備えており、上記第1磁気検出
手段は上記コイル手段に隣接してその外部に配設
されていることを特徴とする上記装置。 7 特許請求の範囲第5項に記載の磁気コンパス
装置において、上記磁界発生手段は上記第2磁気
検出手段のまわりに直角に配設されたヘルムホル
ツ状コイル手段を備えており、上記第1磁気検出
手段は上記コイル手段に近く隣接して少なくとも
1部はその内部に配設されていることを特徴とす
る上記装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/130,758 US4327498A (en) | 1980-03-17 | 1980-03-17 | Magnetic compass compensation system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56143906A JPS56143906A (en) | 1981-11-10 |
| JPH021244B2 true JPH021244B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=22446181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3858981A Granted JPS56143906A (en) | 1980-03-17 | 1981-03-17 | Magnetic compass comparator |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4327498A (ja) |
| JP (1) | JPS56143906A (ja) |
| CA (1) | CA1154131A (ja) |
| DE (1) | DE3109779A1 (ja) |
| FR (1) | FR2478302A1 (ja) |
| GB (1) | GB2071854B (ja) |
| IL (1) | IL62311A (ja) |
| IT (1) | IT1170803B (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5784310A (en) | 1980-11-13 | 1982-05-26 | Alps Electric Co Ltd | Direction sensing means |
| US4672565A (en) * | 1981-03-10 | 1987-06-09 | Nippon Soken, Inc. | Direction detecting system for vehicles |
| DE3123180A1 (de) * | 1981-06-11 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Korrekturverfahren und -einrichtung fuer eine magnetfeldsonde |
| JPS5833284A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | 本田技研工業株式会社 | 移動体の現在位置表示装置 |
| US4611293A (en) * | 1983-11-28 | 1986-09-09 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Method and apparatus for automatic calibration of magnetic compass |
| US4797841A (en) * | 1983-11-28 | 1989-01-10 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Method and apparatus for automatic calibration of magnetic compass |
| JPS6131918A (ja) * | 1984-07-21 | 1986-02-14 | ブリテイツシユ・エアロスペイス・パブリツク・リミテツド・カンパニ− | コンパス |
| EP0214817B1 (en) * | 1985-09-03 | 1991-12-04 | British Aerospace Public Limited Company | Calibration of magnetic compasses |
| IL78889A (en) * | 1986-05-23 | 1989-09-28 | Elbit Computers Ltd | Electronic magnetic compass system |
| US5105548A (en) * | 1988-02-29 | 1992-04-21 | Digicourse, Inc. | Apparatus and method for determining azimuth, pitch and roll |
| US5010653A (en) * | 1988-02-29 | 1991-04-30 | Digicourse, Inc. | Apparatus and method for determining azimuth, pitch and roll |
| US4972593A (en) * | 1989-01-17 | 1990-11-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for measuring the undistorted magnetic field of the earth |
| IL92239A (en) * | 1989-11-07 | 1993-04-04 | Israel State | Magnetic compass |
| JPH0810250B2 (ja) * | 1991-05-13 | 1996-01-31 | 大同ほくさん株式会社 | スクイドを用いた磁気雑音除去装置 |
| US5307072A (en) * | 1992-07-09 | 1994-04-26 | Polhemus Incorporated | Non-concentricity compensation in position and orientation measurement systems |
| US5453686A (en) * | 1993-04-08 | 1995-09-26 | Polhemus Incorporated | Pulsed-DC position and orientation measurement system |
| US5640170A (en) * | 1995-06-05 | 1997-06-17 | Polhemus Incorporated | Position and orientation measuring system having anti-distortion source configuration |
| US5642045A (en) * | 1995-08-18 | 1997-06-24 | International Business Machines Corporation | Magnetic field gradiometer with improved correction circuits |
| US6577976B1 (en) | 1999-09-17 | 2003-06-10 | Hrl Laboratories, Llc | Method for dynamic autocalibration of a multi-sensor tracking system and apparatus incorporating it therein |
| IL132191A (en) * | 1999-10-03 | 2008-04-13 | Azimuth Technologies Ltd | Method for calibrating and verifying the attitude of a compass |
| US6860023B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-03-01 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for automatic magnetic compensation |
| RU2247322C2 (ru) * | 2003-03-31 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Штурманские приборы" | Магнитный компас |
| US7834621B2 (en) * | 2007-09-25 | 2010-11-16 | General Electric Company | Electromagnetic tracking employing scalar-magnetometer |
| US8140285B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-03-20 | Johnson Controls Technology Company | Compass system and method for determining a reference field strength |
| US8577637B2 (en) * | 2009-09-28 | 2013-11-05 | Teledyne Rd Instruments, Inc. | System and method of magnetic compass calibration |
| US8463569B2 (en) | 2011-03-21 | 2013-06-11 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Method of operating a magnetic compass on a machine |
| JP2013036941A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Yamaha Corp | 磁気センサの検査装置及び検査方法 |
| EP3022589B1 (en) * | 2014-10-01 | 2024-01-03 | Ocean Floor Geophysics Inc. | Compensation of magnetic data for autonomous underwater vehicle mapping surveys |
| KR102351946B1 (ko) * | 2014-11-11 | 2022-01-14 | 인텔 코포레이션 | 확장 칼만 필터 기반 자율적 자력계 교정 기법 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2852859A (en) * | 1958-09-23 | A-axis | ||
| DE666594C (de) * | 1936-11-05 | 1938-10-24 | Aeg | Verfahren und Einrichtungen zum Ausschalten stoerender Einwirkungen der Vertikalkomponente des erdmagnetischen Feldes auf Kompasse, Erdinduktoren u. dgl. |
| US2692970A (en) * | 1944-09-02 | 1954-10-26 | Walter E Tolles | Compensation of aircraft magnetic fields |
| US2597125A (en) * | 1945-04-18 | 1952-05-20 | Bendix Aviat Corp | Earth induction system |
| FR72094E (fr) * | 1956-02-23 | 1960-03-21 | Sperry Rand Corp | Procédé et appareil pour assurer le déplacement angulaire d'un compas dans un véhicule, sans déplacement de ce dernier |
| US3253342A (en) * | 1961-01-25 | 1966-05-31 | Sperry Rand Corp | Compensated compass system |
| GB1196262A (en) * | 1966-07-07 | 1970-06-24 | Smiths Industries Ltd | Improvements in or relating to Navigation Apparatus |
| GB1202533A (en) * | 1966-11-19 | 1970-08-19 | Elliott Brothers London Ltd | Improvements relating to magnetically sensitive arrangements |
| DE1623555B2 (de) * | 1967-07-05 | 1977-10-20 | Smiths Industries Ltd., London | Navigationsgeraet zur bestimmung der nord/sued- und ost/west-komponenten des rechtweisenden kurses eines fahrzeuges |
| FR1591127A (ja) * | 1968-10-17 | 1970-04-27 | ||
| US3530375A (en) * | 1968-10-22 | 1970-09-22 | Us Navy | Aircraft magnetometer system with means to compensate said system for disturbing magnetic field generated by the aircraft |
| US4112754A (en) * | 1976-12-20 | 1978-09-12 | John Suminsby | Pendulous induction compass transmitter including means external to the transmitter to compensate for heading errors in turns due to the vertical component of the earth's magnetic field and due to two cycle error |
-
1980
- 1980-03-17 US US06/130,758 patent/US4327498A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-02-18 CA CA000371198A patent/CA1154131A/en not_active Expired
- 1981-03-06 IL IL62311A patent/IL62311A/xx unknown
- 1981-03-13 IT IT48022/81A patent/IT1170803B/it active
- 1981-03-13 DE DE19813109779 patent/DE3109779A1/de active Granted
- 1981-03-16 GB GB8108117A patent/GB2071854B/en not_active Expired
- 1981-03-16 FR FR8105238A patent/FR2478302A1/fr active Granted
- 1981-03-17 JP JP3858981A patent/JPS56143906A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2478302B1 (ja) | 1984-11-30 |
| FR2478302A1 (fr) | 1981-09-18 |
| GB2071854B (en) | 1984-02-15 |
| DE3109779C2 (ja) | 1990-10-31 |
| CA1154131A (en) | 1983-09-20 |
| IT1170803B (it) | 1987-06-03 |
| DE3109779A1 (de) | 1982-02-25 |
| US4327498A (en) | 1982-05-04 |
| GB2071854A (en) | 1981-09-23 |
| IT8148022A0 (it) | 1981-03-13 |
| JPS56143906A (en) | 1981-11-10 |
| IL62311A (en) | 1985-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH021244B2 (ja) | ||
| US3991361A (en) | Semi-automatic compass calibrator apparatus for a vehicle mounted flux gate compass system to cancel out effect of local magnetic disturbances | |
| AU703786B2 (en) | Method to determine the direction of the Earth's magnetic field | |
| US4546550A (en) | Compass | |
| US3943763A (en) | Magnetic heading reference | |
| US2852859A (en) | A-axis | |
| EP1340043A2 (en) | Electronic compass and compensation of large magnetic errors for operation over all orientations | |
| US3868074A (en) | Method and apparatus for attitude detection and stabilization of an airborne vehicle using the electrostatic field in the earth{3 s atmosphere | |
| US2412617A (en) | System of compass compensation | |
| US3683668A (en) | Compass calibrator | |
| US3628254A (en) | Nonpendulous flux valve compass system | |
| US3584388A (en) | Heading reference system | |
| US4006631A (en) | Magnetic heading reference | |
| US4116057A (en) | Pendulous induction compass transmitter with means to compensate for heading errors in turns due to the vertical component of the Earth's magnetic field and due to two cycle error | |
| US2834939A (en) | Compensation of induced magnetic fields | |
| US4399694A (en) | Gravity gradiometer compass | |
| KR20010013208A (ko) | 북반구 극지에 관한 헤딩각을 측정하기 위해 설계된 관성및 자계 센서 시스템 | |
| US3881258A (en) | All attitude compass | |
| US3967499A (en) | Measuring rate-of-turn on board of ships | |
| US2549845A (en) | Ship's magnetic submarine detector | |
| US5828984A (en) | Data processing method for an electronic compass system | |
| US3091127A (en) | Compensating means for gyromagnetic reference systems | |
| US3253342A (en) | Compensated compass system | |
| US4525784A (en) | Steering and stabilization system for vehicles | |
| US2887872A (en) | Method of measuring and compensating for deviation errors for earth's field responsive instruments |