JPH0949737A - 航法信号出力方法 - Google Patents
航法信号出力方法Info
- Publication number
- JPH0949737A JPH0949737A JP19973095A JP19973095A JPH0949737A JP H0949737 A JPH0949737 A JP H0949737A JP 19973095 A JP19973095 A JP 19973095A JP 19973095 A JP19973095 A JP 19973095A JP H0949737 A JPH0949737 A JP H0949737A
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- Japan
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- signal
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- output
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- accelerometer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の航法信号出力方法は、高精度なジャイ
ロ及び加速度計を有する慣性航法装置、ＧＰＳ航法装置
及び電波航法装置の何れかを用いていたため、高価格で
ある反面、十分な性能を得ることは困難であった。 【解決手段】 本発明による航法信号出力方法は、１対
のＧＰＳアンテナ(2,3)で得た位置計測信号(4a,5a)を用
いて真方位角信号(6a)及び速度出力(6b)を演算し、この
真方位角出力(6a)を用いて位置信号を得ると共に、速度
出力(6b)を用いて加速度計(12)及びジャイロ(13)の補正
を行う構成である。
ロ及び加速度計を有する慣性航法装置、ＧＰＳ航法装置
及び電波航法装置の何れかを用いていたため、高価格で
ある反面、十分な性能を得ることは困難であった。 【解決手段】 本発明による航法信号出力方法は、１対
のＧＰＳアンテナ(2,3)で得た位置計測信号(4a,5a)を用
いて真方位角信号(6a)及び速度出力(6b)を演算し、この
真方位角出力(6a)を用いて位置信号を得ると共に、速度
出力(6b)を用いて加速度計(12)及びジャイロ(13)の補正
を行う構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航法信号出力方法
に関し、特に、ＧＰＳ航法装置と慣性航法装置をハイブ
リット構成として用い、安価で高精度な装置を得るため
の新規な改良に関する。
に関し、特に、ＧＰＳ航法装置と慣性航法装置をハイブ
リット構成として用い、安価で高精度な装置を得るため
の新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の航法信号
出力方法としては、高精度なジャイロ及び加速度計を用
いた慣性航法装置、ＧＰＳアンテナで得たＧＰＳ信号を
用いたＧＰＳ航法装置、ＶＯＲを用いた電波航法装置等
が単独で用いられていた。
出力方法としては、高精度なジャイロ及び加速度計を用
いた慣性航法装置、ＧＰＳアンテナで得たＧＰＳ信号を
用いたＧＰＳ航法装置、ＶＯＲを用いた電波航法装置等
が単独で用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の航法信号出力方
法は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、高精度なジャイロ及び加
速度計を用いた慣性航法装置は、ジャイロ及び加速度計
が極めて高価であると共に慣性装置のみであるため精度
には限界があった。また、ＧＰＳ航法装置のみを用いた
構成は、ＧＰＳの検出データのみであるため、価格は比
較的安価であるが機能としては単純であり、加速度や角
速度のデータを出力することは不可能であった。また、
電波航法装置の場合は、ＶＯＲを用いた構成であるた
め、高価であると共に精度に限界があった。
法は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、高精度なジャイロ及び加
速度計を用いた慣性航法装置は、ジャイロ及び加速度計
が極めて高価であると共に慣性装置のみであるため精度
には限界があった。また、ＧＰＳ航法装置のみを用いた
構成は、ＧＰＳの検出データのみであるため、価格は比
較的安価であるが機能としては単純であり、加速度や角
速度のデータを出力することは不可能であった。また、
電波航法装置の場合は、ＶＯＲを用いた構成であるた
め、高価であると共に精度に限界があった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ＧＰＳ航法装置と慣性航法
装置をハイブリット構成として用い、安価で高精度の装
置を得るようにした航法信号出力方法を提供することを
目的とする。
めになされたもので、特に、ＧＰＳ航法装置と慣性航法
装置をハイブリット構成として用い、安価で高精度の装
置を得るようにした航法信号出力方法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による航法信号出
力方法は、互いに直線軸上において一定距離の間隔で離
れて設けられた１対のＧＰＳアンテナで得られた各位置
計測信号を用いて真方位角信号及び速度出力を演算し、
前記真方位角信号を用いて位置演算することにより位置
信号である地球角速度補正信号を得ると共に、前記速度
信号に基づいて得られた速度信号を用いることにより加
速度計及びジャイロの補正を行う方法である。従って、
ＧＰＳアンテナを用いたＧＰＳ航法装置と加速度計及び
ジャイロを用いた慣性航法装置をハイブリット構成とし
て用いているため、各ＧＰＳアンテナから得られたＧＰ
Ｓ信号により位置計測して真方位角信号及び速度出力を
得ると共に、この速度出力を用いて加速度計及びジャイ
ロの精度補正を行うことができるため、各航法装置と
も、高価なシステムとしなくても高精度のデータを得る
ことができる。
力方法は、互いに直線軸上において一定距離の間隔で離
れて設けられた１対のＧＰＳアンテナで得られた各位置
計測信号を用いて真方位角信号及び速度出力を演算し、
前記真方位角信号を用いて位置演算することにより位置
信号である地球角速度補正信号を得ると共に、前記速度
信号に基づいて得られた速度信号を用いることにより加
速度計及びジャイロの補正を行う方法である。従って、
ＧＰＳアンテナを用いたＧＰＳ航法装置と加速度計及び
ジャイロを用いた慣性航法装置をハイブリット構成とし
て用いているため、各ＧＰＳアンテナから得られたＧＰ
Ｓ信号により位置計測して真方位角信号及び速度出力を
得ると共に、この速度出力を用いて加速度計及びジャイ
ロの精度補正を行うことができるため、各航法装置と
も、高価なシステムとしなくても高精度のデータを得る
ことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による航
法信号出力方法の好適な実施例について詳細に説明す
る。図１で示すものは航法装置の構成を示すもので、全
体形状が長手形状をなす船、飛行機等の移動体５０の両
端には、互いに直線軸Ａ上において一定距離の間隔Ｄで
離れて設けられた１対のＧＰＳアンテナ２，３が設けら
れており、この各ＧＰＳアンテナ２，３のＧＰＳ信号２
ａ，３ａは、図１で示されるように、互いに誤差処理機
能を有する第１、第２位置計測部４，５に入力され、各
位置計測部４，５からの誤差処理済の位置計測信号４
ａ，５ａは真方位速度計算部６に入力され、真方位角信
号６ａ及び速度出力６ｂが得られる。
法信号出力方法の好適な実施例について詳細に説明す
る。図１で示すものは航法装置の構成を示すもので、全
体形状が長手形状をなす船、飛行機等の移動体５０の両
端には、互いに直線軸Ａ上において一定距離の間隔Ｄで
離れて設けられた１対のＧＰＳアンテナ２，３が設けら
れており、この各ＧＰＳアンテナ２，３のＧＰＳ信号２
ａ，３ａは、図１で示されるように、互いに誤差処理機
能を有する第１、第２位置計測部４，５に入力され、各
位置計測部４，５からの誤差処理済の位置計測信号４
ａ，５ａは真方位速度計算部６に入力され、真方位角信
号６ａ及び速度出力６ｂが得られる。
【０００７】前記真方位角信号６ａは位置計算部７に入
力されて位置演算がなされ、位置信号である地球角速度
補正信号７ａが得られる。前記速度出力６ｂは第１減算
器１０に入力されている。次に、慣性航法装置１１に設
けられ加速度計１２からの加速度信号１２ａは座標変換
部１４に入力され、ジャイロ１３からのジャイロ信号１
３ａは第２減算器１５に入力され、この座標変換部１４
からの出力１４ａは速度算出部１６を経て速度算出信号
１６ａとして前記第１減算器１０に入力されている。こ
の第１減算器１０で減算処理された速度信号１０ａは周
知のカルマンフィルタ２０に入力され、この速度信号１
０ａに基づいてカルマンフィルタ２０から得られたセン
サ補正信号２０ａは前述の加速度計１２及びジャイロ１
３に入力され、このセンサ補正信号２０ａによって周知
のように加速度計１２とジャイロ１３の動作補正が行わ
れる。前記第２減算器１５で得られた出力１５ａは周知
のマトリックス生成部２１に入力され、このマトリック
ス生成部２１からは移動体５０の姿勢角信号２１ａが出
力されると共に、この姿勢角信号２１ａは前記座標変換
部１４に入力されている。
力されて位置演算がなされ、位置信号である地球角速度
補正信号７ａが得られる。前記速度出力６ｂは第１減算
器１０に入力されている。次に、慣性航法装置１１に設
けられ加速度計１２からの加速度信号１２ａは座標変換
部１４に入力され、ジャイロ１３からのジャイロ信号１
３ａは第２減算器１５に入力され、この座標変換部１４
からの出力１４ａは速度算出部１６を経て速度算出信号
１６ａとして前記第１減算器１０に入力されている。こ
の第１減算器１０で減算処理された速度信号１０ａは周
知のカルマンフィルタ２０に入力され、この速度信号１
０ａに基づいてカルマンフィルタ２０から得られたセン
サ補正信号２０ａは前述の加速度計１２及びジャイロ１
３に入力され、このセンサ補正信号２０ａによって周知
のように加速度計１２とジャイロ１３の動作補正が行わ
れる。前記第２減算器１５で得られた出力１５ａは周知
のマトリックス生成部２１に入力され、このマトリック
ス生成部２１からは移動体５０の姿勢角信号２１ａが出
力されると共に、この姿勢角信号２１ａは前記座標変換
部１４に入力されている。
【０００８】前述の図１におけるＧＰＳ航法装置３０の
各アンテナ２，３を除く構成及び前記慣性航法装置１１
の構成は、図１の航法装置３１内に内蔵されており、こ
の航法装置３１が図３のような位置に到達した場合、ψ
0は船、航空機等の移動体５０のヘッドの向きを示す真
方位角６ａであり、Ｙは同等によりずらされたそのずれ
量である。従って、この真方位角６ａは前記各位置信号
４ａ，５ａの平均値をとることにより得られ、位置信号
である地球角速度補正信号７ａは前記真方位角信号６ａ
と第１減算器１０の減算出力１０ａとの減算による差分
として得られ、例えば、図３の移動体５０の位置を示す
信号となる。なお、本発明においては、ＧＰＳ航法装置
３０からの信号がない場合でも慣性航法装置１１からの
航法信号をジャイロ１３及び加速度計１２から出力させ
ることができる。
各アンテナ２，３を除く構成及び前記慣性航法装置１１
の構成は、図１の航法装置３１内に内蔵されており、こ
の航法装置３１が図３のような位置に到達した場合、ψ
0は船、航空機等の移動体５０のヘッドの向きを示す真
方位角６ａであり、Ｙは同等によりずらされたそのずれ
量である。従って、この真方位角６ａは前記各位置信号
４ａ，５ａの平均値をとることにより得られ、位置信号
である地球角速度補正信号７ａは前記真方位角信号６ａ
と第１減算器１０の減算出力１０ａとの減算による差分
として得られ、例えば、図３の移動体５０の位置を示す
信号となる。なお、本発明においては、ＧＰＳ航法装置
３０からの信号がない場合でも慣性航法装置１１からの
航法信号をジャイロ１３及び加速度計１２から出力させ
ることができる。
【０００９】
【発明の効果】本発明による航法信号出力方法は、以上
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、ＧＰＳ航法装置からの真方位角
及び速度出力を用いて慣性航法装置を補正しているた
め、加速度計及びジャイロの精度がそれほど高精度でな
くても高精度の真方位角信号を用いることによって高精
度の位置検出を行うことができる。
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、ＧＰＳ航法装置からの真方位角
及び速度出力を用いて慣性航法装置を補正しているた
め、加速度計及びジャイロの精度がそれほど高精度でな
くても高精度の真方位角信号を用いることによって高精
度の位置検出を行うことができる。
【図１】本発明による航法信号出力方法を示す演算ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】移動体を示す説明図である。
【図３】移動体の位置の１例を示す説明図である。
Ａ 直線軸 Ｄ 間隔 ２，３ ＧＰＳアンテナ ４ａ，５ａ 位置計測信号 ６ａ 真方位角信号 ６ｂ 速度出力 ７ａ 地球角速度補正信号（位置信号） １０ａ 速度信号 １２ 加速度計 １３ ジャイロ
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに直線軸(A)上において一定距離の
間隔(D)で離れて設けられた１対のＧＰＳアンテナ(2,3)
で得られた各位置計測信号(4a,5a)を用いて真方位角信
号(6a)及び速度出力(6b)を演算し、前記真方位角信号(6
a)を用いて位置演算することにより位置信号である地球
角速度補正信号(7a)を得ると共に、前記速度出力(6b)に
基づいて得られた速度信号(10a)を用いることにより加
速度計(12)及びジャイロ(13)の補正を行うことを特徴と
する航法信号出力方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19973095A JPH0949737A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 航法信号出力方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19973095A JPH0949737A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 航法信号出力方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949737A true JPH0949737A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16412673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19973095A Pending JPH0949737A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 航法信号出力方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0949737A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162458A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 方位測定装置 |
| WO2006104158A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 無人ヘリコプタ |
| JP2007535839A (ja) * | 2004-03-09 | 2007-12-06 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ， エービー | 無線周波信号のトラッキング方法 |
| JP2013170903A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Ono Sokki Co Ltd | 計測装置及び計測方法 |
| JP2013224843A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Ono Sokki Co Ltd | 計測装置用配置治具 |
| CN105242058A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种双频弹性干扰下角速度滤波方法 |
| CN105466456A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-06 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 动中通天线稳定陀螺动态消除零点漂移的方法 |
-
1995
- 1995-08-04 JP JP19973095A patent/JPH0949737A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162458A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 方位測定装置 |
| JP2007535839A (ja) * | 2004-03-09 | 2007-12-06 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ， エービー | 無線周波信号のトラッキング方法 |
| WO2006104158A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 無人ヘリコプタ |
| JP2013170903A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Ono Sokki Co Ltd | 計測装置及び計測方法 |
| JP2013224843A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Ono Sokki Co Ltd | 計測装置用配置治具 |
| CN105242058A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种双频弹性干扰下角速度滤波方法 |
| CN105466456A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-06 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 动中通天线稳定陀螺动态消除零点漂移的方法 |
| CN105466456B (zh) * | 2015-12-22 | 2018-02-23 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 动中通天线稳定陀螺动态消除零点漂移的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |