JPH0637286Y2 - 複合船首方位測定装置 - Google Patents
複合船首方位測定装置Info
- Publication number
- JPH0637286Y2 JPH0637286Y2 JP1990122249U JP12224990U JPH0637286Y2 JP H0637286 Y2 JPH0637286 Y2 JP H0637286Y2 JP 1990122249 U JP1990122249 U JP 1990122249U JP 12224990 U JP12224990 U JP 12224990U JP H0637286 Y2 JPH0637286 Y2 JP H0637286Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heading
- measuring device
- gps
- theta
- compass
- 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 - Lifetime
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 本考案はNAVSTAR/GPSシンテムの電波を利用して、船舶
の船首方位あるいは航空機の機首方位を求めるGPS船首
方位測定装置と、マグネットコンパスとを複合した船首
方位測定装置に関する。
の船首方位あるいは航空機の機首方位を求めるGPS船首
方位測定装置と、マグネットコンパスとを複合した船首
方位測定装置に関する。
GPS船首方位測定装置は、船首方位測定にGPS電波を利用
していたので、妨害電波の混信や障害物による電波の遮
断などのため、船首方位の測定値が、船首方位を固定し
ている場合でも第１図（ｂ）に示す如く、真の方位
（ａ）のまわりに微小に変動したり、時には大幅に変動
するなどの不都合がある。しかし、船首方位を１回転さ
せたときの指示値については、第２図（ｄ）に示す如
く、極めて正確な指示値を示す性質がある。但し、上記
の微小な変動は平均化により小さくすることができる。
一方、マグネットコンパスでは、船首方位を固定した場
合には、第１図（ｃ）に示す如く、真の船首方位（ａ）
に対して、地球上の各地域特有の数度から数十度の大き
な誤差を有する（これを偏差という）不都合があるが、
指示値は極めて安定している。しかし、船首方位を１回
転させたときの指示値については、第２図（ｅ）に示す
如く、地球上の各地域特有の誤差を含んだ指示値（ｆ）
のまわりに、ほぼ２周期の変動の指示値を示す（これを
自差という）不都合がある。また、変針等によって船首
方位が変った時、GPS船首方位測定装置の指示は平均化
のために追従が遅いが、マグネットコンパスの指示は追
従が速い。
していたので、妨害電波の混信や障害物による電波の遮
断などのため、船首方位の測定値が、船首方位を固定し
ている場合でも第１図（ｂ）に示す如く、真の方位
（ａ）のまわりに微小に変動したり、時には大幅に変動
するなどの不都合がある。しかし、船首方位を１回転さ
せたときの指示値については、第２図（ｄ）に示す如
く、極めて正確な指示値を示す性質がある。但し、上記
の微小な変動は平均化により小さくすることができる。
一方、マグネットコンパスでは、船首方位を固定した場
合には、第１図（ｃ）に示す如く、真の船首方位（ａ）
に対して、地球上の各地域特有の数度から数十度の大き
な誤差を有する（これを偏差という）不都合があるが、
指示値は極めて安定している。しかし、船首方位を１回
転させたときの指示値については、第２図（ｅ）に示す
如く、地球上の各地域特有の誤差を含んだ指示値（ｆ）
のまわりに、ほぼ２周期の変動の指示値を示す（これを
自差という）不都合がある。また、変針等によって船首
方位が変った時、GPS船首方位測定装置の指示は平均化
のために追従が遅いが、マグネットコンパスの指示は追
従が速い。
本考案は、GPS船首方位測定装置とマグネットコンパス
の測定誤差の性質が、丁度相補的である性質を利用し
て、両者を組合せることにより、信頼度の高い船首方位
の測定値を得ようとするもので、以下図面により詳細に
説明する。
の測定誤差の性質が、丁度相補的である性質を利用し
て、両者を組合せることにより、信頼度の高い船首方位
の測定値を得ようとするもので、以下図面により詳細に
説明する。
第３図は本考案の一実施例で、１はマグネットコンパ
ス、２はマグネットコンパス１の指示値を電気信号に変
換する変換器、３はGPS電波を利用し船首方位を求めるG
PS船首方位測定装置、４は補正演算器である。この補正
演算器４は変換器２から伝えられるマグネットコンパス
１で測定した船首方位θMと、GPS船首方位測定装置３か
ら伝えられる船首方位θGとを受けて、真の船首方位を
算出するための補正演算を行なう。
ス、２はマグネットコンパス１の指示値を電気信号に変
換する変換器、３はGPS電波を利用し船首方位を求めるG
PS船首方位測定装置、４は補正演算器である。この補正
演算器４は変換器２から伝えられるマグネットコンパス
１で測定した船首方位θMと、GPS船首方位測定装置３か
ら伝えられる船首方位θGとを受けて、真の船首方位を
算出するための補正演算を行なう。
いま、前回のGPS船首方位測定装置３が安定に動作した
ときに測定したθMとθGの値から、θM−θGを求める。
また、今回測定したθMとθGの値から、同様にθM−θG
を求める。前回のθM−θGと今回のθM−θGの間に、設
定したしきい値以上の差があれば、そのときのGPS船首
方位測定装置３の測定に異常があったとして、今回測定
のθGを採用しないことにより、GPS電波の異常による異
常測定値を取除く。次いで、予め異常データを取除いた
θGの多数回の測定値と、同時刻に測定したθMの測定値
より、各時点でのθMとθGの組を求める。
ときに測定したθMとθGの値から、θM−θGを求める。
また、今回測定したθMとθGの値から、同様にθM−θG
を求める。前回のθM−θGと今回のθM−θGの間に、設
定したしきい値以上の差があれば、そのときのGPS船首
方位測定装置３の測定に異常があったとして、今回測定
のθGを採用しないことにより、GPS電波の異常による異
常測定値を取除く。次いで、予め異常データを取除いた
θGの多数回の測定値と、同時刻に測定したθMの測定値
より、各時点でのθMとθGの組を求める。
一方、θMの真の船首方位θに対する誤差モデルε
（θ）を、近似的にε（θ）＝ΣN i=0AiSin（ｉθ＋
φ）とし、 前記θMとθGの複数の組である測定値を用いて、最小自
乗法等の手段により係数Aiを求め、マグネットコンパス
の誤差モデルε（θ）を求める。この演算は変針、ヨー
イング等に伴い繰返し実施し、常に最新の誤差モデルε
（θ）を求め、この誤差モデルにより求めた補正値ε
（θG）を今回測定したθMに加算して、真の船首方位と
する。
（θ）を、近似的にε（θ）＝ΣN i=0AiSin（ｉθ＋
φ）とし、 前記θMとθGの複数の組である測定値を用いて、最小自
乗法等の手段により係数Aiを求め、マグネットコンパス
の誤差モデルε（θ）を求める。この演算は変針、ヨー
イング等に伴い繰返し実施し、常に最新の誤差モデルε
（θ）を求め、この誤差モデルにより求めた補正値ε
（θG）を今回測定したθMに加算して、真の船首方位と
する。
以上説明したように、本考案によれば、全く人手を必要
とせずに、船の移動した位置や船内磁気分布の変動に影
響されることなく、常に自動的に正確な船首方位指示が
でき、船への据付時にも、自差修正のための自差測定を
必要とせず、マグネットコンパス単独、またはGPS船首
方位測定装置単独で使われる、いずれの場合よりも、高
精度の船首方位指示ができ、船舶や航空機での利用に際
して、安全かつ精度の高い自動航行を行なわせることが
できる利点がある。
とせずに、船の移動した位置や船内磁気分布の変動に影
響されることなく、常に自動的に正確な船首方位指示が
でき、船への据付時にも、自差修正のための自差測定を
必要とせず、マグネットコンパス単独、またはGPS船首
方位測定装置単独で使われる、いずれの場合よりも、高
精度の船首方位指示ができ、船舶や航空機での利用に際
して、安全かつ精度の高い自動航行を行なわせることが
できる利点がある。
第１図及び第２図は従来装置を説明するための説明図、
第３図は本考案の一実施例を示すブロック図である。 １…マグネットコンパス ２…変換器 ３…GPS船首方位測定装置 ４…補正演算器
第３図は本考案の一実施例を示すブロック図である。 １…マグネットコンパス ２…変換器 ３…GPS船首方位測定装置 ４…補正演算器
Claims (1)
- 【請求項１】GPS船首方位測定装置と、マグネットコン
パスと、該マグネットコンパスの指示方位を電気信号に
変換する変換器とを備え、前記GPS船首方位測定装置が
測定した船首方位θG及び前記変換器から伝えられるマ
グネットコンパスが測定した船首方位θMから、随時測
定値差θM−θGを求める手段と、GPSが安定に動作した
時の測定値差と今回の測定値差の間に、設定したしきい
値以上の違いが出た時今回のθGを異常と見做してこの
異常なθGを取除く手段と、異常なθGが取除かれたθG
とθMの複数の組から誤差モデルの係数を求める手段
と、該係数を用いてθMの真の船首方位θに対する誤差
モデルε（θ）を求める手段と、該誤差モデルを用いて
θMを補正して真の船首方位を算出する手段とを有する
補正演算器を備えたことを特徴とする複合船首方位測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990122249U JPH0637286Y2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 複合船首方位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990122249U JPH0637286Y2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 複合船首方位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376112U JPH0376112U (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0637286Y2 true JPH0637286Y2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=31670258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990122249U Expired - Lifetime JPH0637286Y2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 複合船首方位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637286Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57166513A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-14 | Nissan Motor Co Ltd | Run guiding device for vehicle |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP1990122249U patent/JPH0637286Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0376112U (ja) | 1991-07-30 |
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