JPH10508702A - 磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 磁気的な妨害源に対して、磁場、特に地球磁場内で運動する物体に付属する磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法が与えられる。第一の妨害されない測定領域内で一つの測定点で磁場ベクトルの空間成分が測定される。測定された成分の時間変化を考慮して、磁場の強さの絶対値とその関数としてのクオリティー関数とが決定される。当該クオリティー関数は、測定される磁場ベクトル成分の時間上の散らばりについての度合い及び磁場の強さのクオリティーについての度合いである。別の測定点に関して、このクオリティー関数と測定された成分値とを用いてこの測定点での磁場ベクトルについての評価並びにこの磁場ベクトルの空間成分の測定が行なわれる。当該測定量から、第一のクオリティー関数と組み合わせて重み関数にされる別のクオリティー関数が決定される。当該重み関数によって新しい磁場ベクトルの成分が重みをかけられ、それによって安定化した成分をもつ安定化した磁場ベクトルが獲得される。この方法は反復によって継続され得る。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法 本発明は磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法に関する。 米国特許第５２３５５１４号明細書には、車両のためのナビゲーションシステ ムが記載されている。このシステムの構成要素は、運動している物体の運動方向 及び操向角速度の検知のためのセンサーと、地球磁場を測定する磁場センサーで ある。地球磁場についての測定値から、運動している物体の絶対的なコースが決 定される。運動している物体が磁化されているときには、地球磁場が重ねられ、 磁場センサーに当初誤差が発生する。そのような誤差を防止するために、磁場セ ンサーの初期の較正が行なわれる。しかし、鉄道線路横断路、鉄道線路下通路、 地下に敷設された電力ケーブル、鉄で補強されたコンクリート壁等のような磁気 的な妨害源（妨害物）のある領域を通って物体が運動すると、運動している物体 は強い磁気的な妨害にさらされる。その結果、運動している物体の磁化が変化す る。 他方、操向角速度のためのセンサーが運動している物体のコース決定のために 使われると、同様に望ましい精度に関して困難が生じる。このことは、上述の米 国特許第５２３５５１４号明細書に詳細に記載されている。 これらの困難を克服するために、上述の米国特許第５２３５５１４ 号は、コース検知のための装置を提案している。その装置では、その時々の磁気 センサーのコースデータ及び角速度センサーの角速度データに含まれている誤差 要因が個々に解析されて算定されることによって、運動している物体の現在コー スが精確に評価され得る。さらに、すでに得られている測定データへの角速度セ ンサー及び磁気センサーのそのつどの瞬間的な測定データの寄与の大きさが算定 される。計算のフレームにおいて、カルマンフィルターが、運動している物体の 予測されるコースについての期待値または評価値の算出に用いられる。 ドイツ連邦共和国ミュンスターにおける１９８４年のシンポジウム Navigation e.V.の会議録において、Roggeの論文（18.23及び18.24頁）に、鉄道 橋等のような強い妨害源による地球磁場への影響の問題が論及されている。その ような妨害を抑制することの可能性として、フラックスゲートに付け加えて簡単 な短期間の安定性のあるセンサーを使用することが述べられている。フラックス ゲートの測定結果と付加的なセンサーの測定結果との間で大きな差が生じるなら ば、そのときは付加的なセンサーの測定結果を信用すべきである。 妨害抑制の別の可能性としては、この会議録により、互いに対して距離をあけ られている二つのフラックスゲートを車両に設ける。妨害源が両方のフラックス ゲートに異なった影響をもつということから出発するならば、差をとることによ って妨害ベクトルが本質的に除去され得る。 妨害抑制のための別の可能性は、妨害されない地球磁場の水平成分 が高い度合いで一定であるという事実に由来する。さらに、これらの成分の突然 の変化が、地球磁場が妨害されていることを暗示するということはもっともらし い。妨害が持続しているあいだは、角度値はコース決定に利用されない。終了の 後に、妨害の前のコース角度とその後のコース角度との間の補間が行われる。こ の措置は精確ではない。都市内での走行の際には、両方の角度は一般に同じ大き さである。 ドイツ特許第４００３５６３号明細書には、地磁気センサーによる車両の進行 方向の算定のための方法が記載されている。当該センサーは、互いに直角に交差 し且つリング形の核に水平位置で配置されている二つのコイルを有する。均一の 地球磁場内の当該車両が完全な方向転換を行い、センサーのコイルから取り入れ られた測定データが平面 wertekreis)と呼ばれる円を形成する。通常、車両の走行中、進行方向は測定値 円のゼロ点から現在の測定点への方向によって示される。しかし、車両構造が地 球磁場の妨害の結果として磁化されていると、これは測定値円の中心点の変化あ るいは移動という結果に行き着き、それによって方向測定の際の誤差になる。こ の誤差を修正するためには、車両によって新たに完全な方向転換が行われ、且つ 新しい中心点が決定されなければならない。不利な磁気環境においても修正を比 較的精確に実行できるように、妨害されていない環境及び妨害されている環境に おいて得られた測定データがその信頼性に関して評価を受け、中心点の新たな決 定の際に、これまでの中心点及び新しいデータに基づいて決定された仮の中心点 にデータの信頼性に相応に重みをかけるこ とが行われる。 ヨーロッパ特許出願公開第０２２６６５３号公報には、航空機（気球等を含む ）に固定据え付けされた三軸磁力計(Dreiachsen-Magnetometer)を用いたコース 角度決定のための方法が記載されている。センサーとしては、鉄心を有し交流が 流れるコイルが用いられる。航空機における磁気的な妨害場に基づいて生じるコ ース精度誤差が自動的な較正によって補整される。そのために、妨害されない環 境において決定された初期基準方向(Anfangsreferenzrichtung)から出発点して 、較正飛行が行われる。当該較正飛行は、指定され設定された飛行操縦 座のずれが検知され、且つ計算ユニットに読み取られる。これは、適当な較正関 数に従って補正係数を、飛行操縦のオリエンテーション角度に依存して決定する 。計算式は、特に帰納的な計算に適している不連続カルマンフィルターの式に基 づく。ずれのそれぞれの新しい監視により、前述の係数から新しい係数が計算さ れる。 ヨーロッパ特許出願公開第０１４５９５０号公報から、道路走行車 vcrfahren)が知られている。当該複合ナビゲーション法では、地球磁場ベクトル が、車両に空間的に互いに引き離されて配置された二つの磁場プローブ(Magnetf eldsonden)によって測定され、それぞれのプローブについて区別して蓄積されて いる妨害場ベクトルによって修正されている。比較装置によって、地球磁場ベク トルについての両方の値が比較される。両方の値が一致しないと、妨害場ベクト ルが、最後の一致 して算出された地球磁場ベクトルを使用して新しく算定される。 本発明の課題は、非永久的な外部の妨害源に対して、磁気コンパスによる方向 表示を安定化させるための方法にして、より精確に働く方法を提供することであ る。 前記課題は、対等に位置付けられた請求項１から３に記載された特徴的構成に よって解決される。 本発明に係る方法の基本思想は、地球磁場との関連で記載される必要がある。 その際、補足的に、説明のための簡単な具体的な例が使用される。第１ステップ： 与えられた空間座標系において、磁気的に妨害されない領域に位置する初期測 定点で、地球磁場の場ベクトルの場成分の何回かの測定、例えば１０回の測定が 連続して行われる。これらの測定された場成分から、場成分の時間変化について の情報(Aussage)が獲得され得る。この時間変化を考慮にいれて、測定された場 成分から初期場ベクトルの場成分が算定され、及び当該初期場ベクトル成分から 当該場の強さの絶対値が算定される。 地球磁場の推移を明らかにして出発値を得るための別の可能な方法は以下のこ とを含む： １）地点に依存した場の勾配の測定（いくつかの地点での測定）； ２）位置を知っている状態での数学的なモデルによる計算による場の特性曲線 (Feldcharakteristik)の決定；地球表面上の位置をおおよ そ知っている場合には、地球磁場の場の特性曲線を算定するために、アルゴリズ ムが与えられ得る（例えばＧＥＯＭＡＧ；ＭＡＧＶＡＲ；ＩＧＲＦのような周知 のもの）。人工的に発生させられた準静的な誘導場(Leitfelder)の幾何学はビオ ・サバールの法則を使ってあるいは直接にマクスウェル方程式によっても算定さ れ得る。 ３）ＧＰＳシステム（GPS：ジオフィジカル・ポジショニング・システム(Geop hysical Positioning System)；ＭＡＧＶＡＲモデル）による場の特性曲線の決 定； ４）デジタル地図からの場の特性曲線の決定； ５）別の付加的なセンサーによる場の特性曲線の決定；例えば別の車両に対す る距離が光学的な距離センサーによって算定され、且つここから場のひずみが、 最低限、定性的に算定され得る。 ６）利用者入力（妨害された／妨害されない）による磁場特性曲線の確定；結 局は、利用者入力（妨害された／妨害されない）によって、明らかに磁気的に妨 害された周辺地域を当該システムに定性的な形で知らせることが可能である。 第１のステップとして、具体的な例では、その時々の場成分の各測定値からそ れらの平均値及びそれらのばらつきが決められる。ばらつきの値は、初期測定点 での場成分の時間的な変動の大きさについての情報を含んでいる。なぜなら、地 球磁場が不変であればあるほど、場成分値のばらつきが小さくなるからである。 場成分の平均値から、場の強さについての当初絶対値が算出される。場成分の各 測定値から、 個々の測定全てに関して、場の強さについての個々の絶対値が算出される。第２ステップ： 一般の場合には、初期測定点での場ベクトルのクオリティー、すな funktion)が算定される。 クオリティー関数の算出は、 １）カルマンフィルターの使用； ２）最尤法(Maximum Likelihood Operatoren)の使用； ３）経験的に算出された散らばり（分布）の適合； ４）ニューロンネットワークの使用； ５）ファジー理論の使用； ６）制御に基づいたシステム(regelbasierte Systeme)の使用； ７）別のエキスパートシステムの使用； によってのように、多様な方法で行うことができる。 具体例では、場の強さの各絶対値と場の強さの当初絶対値との差が二乗して加 算され、生じる和が測定の数によって除算され、この値の逆数がクオリティー関 数として使用されることによって、クオリティー関数が獲得される。この場合に は、当該クオリティー関数は、純粋な数、すなわちスカラーである。測定での場 成分の不安定さが大きければ大きいほど、個々の形成される差が大きくなり、且 つクオリティー関数の値が小さくなる。第３ステップ ： 次に、新しい測定点について、新しい測定点での場の強さの絶対値に関して及 び（あるいは）各場成分に関しても評価値または期待値が算定される。その際、 それは、場の強さの個々の算出された絶対値及び（あるいは）個々に測定された 場成分に由来する。 さらに、当該新しい測定点で、初期測定点においてと同様に地球磁場の場ベク トルの場成分の数回の測定が実行される。他方また、これらの測定された場成分 から、場成分の時間変化の情報が獲得され得る。当該時間変化を考慮にいれて、 測定された場成分から、新しい場ベクトルの場成分が算定され、且つ新しい場ベ クトル成分から場の強さの絶対値が算出される。 三つの場成分についての真の目標値の評価は、 １）その前の値を与える、すなわちこれが真の目標値として使用される； ２）過去の測定値からの数学的な外挿； ３）Ｋｌ法； によって行うことができる。 具体的な例について、この第３ステップで新しい測定点においてそのときどき の場成分の各測定値から平均値及びばらつきが算定される。ばらつきの値は、こ の場合にも、新しい測定点での場成分の時間的な変動の大きさについての情報を 含んでいる。場成分の平均値から、新しい測定点での場の強さについての絶対値 が算出される。場成分の測 定値からすべての個々の測定に関して場の強さについての個々の絶対値が算出さ れる。第４ステップ ： ここでも、初期測定点においてと同様に新しい測定点での測定に基づいて新し いクオリティー関数が決定される。得られた両方のクオリティー関数から重み関 数が決定される。当該重み関数は、クオリティー関数の形に依存してスカラーあ るいは行列であり得る。 具体例では、前記新しい測定点での場ベクトルについての期待値または評価値 として初期測定点での場ベクトルが用いられる。上述のように、後者はそこで測 定された場成分の平均値から算出された。 他方また、新しい測定点で個々に測定された場成分に基づいて、それらの平均 値及びそれらのばらつきが算出され、それから、新しい測定点での場ベクトルの 絶対値が算出される。新しいクオリティー関数は、前に述べたのと同じようにし て、ただし新しい測定値に由来して算出される。 両方のクオリティー関数から、重み関数が算定される。このために、新しいク オリティー関数がその前のクオリティー関数と新しいクオリティー関数との和に よって除算される。当該重み関数は、ここではスカラーである。第５ステップ ： 前記新しい測定点での場ベクトルの成分は、前記重み関数を用いて、 初期測定点で得られた場ベクトルの成分によって重みをかけられる。その際、安 定化した場ベクトルが獲得される。 具体的な例では、新しい測定点での場ベクトルのそのときどきの場成分と初期 測定点でのそれとの間の個々の差がとられ、且つここではスカラーである重み関 数を乗じられる。その際得られた値は、初期測定点での場ベクトルの対応する場 成分にさらに加算される。それによって、安定化した場ベクトルと呼ばれる新し い場ベクトルが形成される。 別の測定点において安定化したベクトル成分を得るために、この計算アルゴリ ズムが継続され得る。 初期測定点及び別の測定点に関してそれぞれの測定値で同一の計算処理を行う ことが可能であり、その際、クオリティー関数が獲得されることがわかる。クオ リティー関数は重み関数に結びつけられる。安定化した場ベクトルを得るために 、当該重み関数によって、別の測定点で算定された場ベクトルがどの程度に初期 測定点の場ベクトルを変えるかが算定される。例１ さらなる説明のために、上述の使用された具体的な例を数学的に詳細に示す。第１ステップ ： 固定した初期点Ｐ_aにおいて、車両に配設された磁気コンパスによっ て時点ｔ＝ｔ₁から時点ｔ＝ｔ₁₀までに、場ベクトルＢ₁の三つの場成分Ｂ¹ _1+i、 Ｂ² _1+i、Ｂ³ _1+iの１０回の測定が行なわれる。第２ステップ ： 当該車両は静止しているので、場成分の測定値は本質的に不変であるだろう。 場の強さＢ₁の実際の成分Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁は、各値の平均値をとることによっ て算定される： ｍ＝１，…，３、その際、ｍは三つの成分のインデックスである。場の強さＢ₁ の算出された平均値Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁から絶対値|Ｂ₁|が算出される： 第３ステップ： さまざまの測定時に対して測定された磁場の各成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iに由来し て、測定された場ベクトルの大きさ|Ｂ_i|の分散の逆和によって与えられるクオ リティー関数Ｑ₁は以下のようになる： その際、 当該クオリティー関数は、初期点での場のクオリティー（質）の度合 いを与える。各値の変動が大きくなればなるほど、Ｑ₁の値が小さくな ±１／Ｑ₁ ^1/2である。第４ステップ ： 当該車両は、時間ｔ_jに到達される新しい測定点Ｐへ移動する。算出された絶 対値|Ｂ₁|並びにクオリティー関数Ｑ₁をもとにして、新しい測定点での場の強さ Ｂ_jの絶対値|Ｂ_j|についての期待値がＢ_iの古い値の絶対値に等しく設定される 。すなわち、|Ｂ_j|＝|Ｂ₁|。第５ステップ ： 新しい測定点において、初期点での時点に比べて後の時点ｔ_jに対して、三つ の場成分についての１０回の測定が行なわれる。上述のステップ２から４が相応 に繰り返される。それによって、新しい測定点について、三つの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j 、Ｂ³ _j、絶対値|Ｂ_j|及びクオリティー関数Ｑ_jが得られる。第６ステップ ： 算出されたクオリティー関数Ｑ₁とクオリティ１関数Ｑ_jとの関数として、次の ように重み関数または重み行列が算定される： 第７ステップ： 場ベクトルＢ_jの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _jは、当該重み行列によって、場の強さ Ｂ_iの初期測定点において得られた成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iで、以下の成分Ｂ^stab1 _j 、Ｂ^stab2 _j、Ｂ^stab3 _jを有する安定化した場ベクトルＢ^stabが得られるように 重みをかけられる： 別の測定点で安定化したベクトル成分を得るためには、この計算アルゴリズムを 続ければよい。例２ ： 次に、本発明に係る方法の別の例として、デカルト座標系における地球磁場の 三つの成分がセンサーとしての二つのデジタル式磁気コンパスを使って測定され る場合が示される。両方の磁気コンパスは、測 に取り付けられている。第１ステップ ： それぞれのセンサーによって、初期点で動かずに時点ｔ＝ｔ₁から時点ｔ＝ｔ_{1 0} まで、場ベクトルＢ¹ ₁またはＢ² ₁の測定位置Ｐ¹での三つの場成分Ｂ¹¹ _1+i、Ｂ^{2 1} _1+i 、Ｂ³¹ _1+iおよび測定位置Ｐ²での三つの場成分Ｂ¹² _1+i、Ｂ²² _1+i、Ｂ³² _1+i の１０回の測定が行なわれる。第２ステップ ： 車両が静止しているので、初期点の領域における場成分の測定値は本質的に一 定であり、且つそれぞれの測定位置Ｐ^K（Ｋ＝１，２）に依存しないだろう。従 って、場の強さＢ₁の実際の成分Ｂ¹ ₁、Ｂ¹ ₂、Ｂ¹ ₃は、各値の平均値をとること によって算定される： その際、ｍは三つの成分のインデックスである。 各成分が両方のセンサーの間のペアで一定の差の大きさを有することが経験的 に認められた。この差の大きさは、両方のセンサーでの一般にいくらか異なるセ ンサーノイズに基づいてだけ変化する。従って、両方のセンサーの間で平均をと ることが正当化される。 場の強さＢ₁の算出された平均値Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁から絶対値|Ｂ₁|が算出され る： 第３ステップ： 異なる両方の測定位置で測定された測定位置Ｐ¹における個々の場成分Ｂ¹¹ _1+i 、Ｂ²¹ _1+i、Ｂ³¹ _1+i及び測定位置Ｐ²における場成分Ｂ¹² _1+i、Ｂ²² _1+i、Ｂ³² _1+i を使って、クオリティー関数Ｑ₁が算定される。当該クオリティー関数Ｑ₁は、セ ンサー１または２によって測定された成分のペアの間の二乗偏差の和によって算 定されている： 点での測定された場ベクトルＢ₁のクオリティーの程度を与える。測定された各 値の差異が大きくなればなるほど、Ｑ₁の値が小さくなる。ここで、Ｑ₁はスカラ ー量である。不確定さについては、±１／Ｑ₁ ^1/2である。第４ステップ ： 車両は、時間ｔ_jに到達される新しい測定領域IIへ移動する。算出された絶対 値|Ｂ₁|並びにクオリティー関数Ｑ₁をもとにして、新しい測定領域における場の 強さＢ_jの絶対値|Ｂ_j|についての期待値がＢ₁の古い値の絶対値に等しく設定さ れる。すなわち、|Ｂ_j|＝|Ｂ₁|。第５ステップ ： 前記新しい測定領域IIにおいて、初期点での時点ｔ_iに比べて後の時点ｔ_jにお いて、両方のセンサーによって、付属する場ベクトルＢ¹ _jまたはＢ² _jの測定位置 Ｐ¹での三つの場成分Ｂ¹¹ _j+i、Ｂ²¹ _j+i、Ｂ³¹ _j+i及び測定位置Ｐ²での三つの場 成分Ｂ¹² _j+i、Ｂ²² _j+i、Ｂ³² _j+iについてのそれぞれ１０回の測定が行なわれる 。 上述のステップ２から４が相応に繰り返され、その結果、新しい測定点につい て三つの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _j、絶対値|Ｂ_j|及びクオリティー関数Ｑ_jが獲得さ れる。すなわち： その際、ｍは三つの成分のインデックスである。 他方また、クオリティー関数Ｑ_nによって新しい測定領域における場ベクトルの クオリティーの度合いが得られる。第６ステップ ： 算出されたクオリティー関数Ｑ₁及びクオリティー関数Ｑ_jの関数として重み関 数Ｇ_jが次のように算定される： 第７ステップ： 場ベクトルＢ_jの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _jは、重み行列Ｇ_jによって、場の強さＢ_i の当該測定領域で得られた成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iで、以下の成分Ｂ^stab1 _j、Ｂ^{s tab2} _j 、Ｂ^stab3 _jを有する安定化した場ベクトルＢ^stab _jが獲得されるように重み をかけられる： この計算アルゴリズムは、新たな時間経過ｔ_i+j+pについて及び（あるいは） 新たな測定領域において相応に継続され得る。それによって、そのときどきの重 み関数または重み行列及び新しい安定化したベクトル成分が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハード・マグネティックな、あるいはソフト・マグネティックな妨害源に対 して、磁場、特に地球磁場あるいは発生させられた誘導場内で運動している物体 に付属する磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法において、 ａ）設定された空間座標系Ｒ（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃）において、第一の測定領域 内で磁場の無妨害領域にある少なくとも一つの測定点Ｐ_aで、連続する複数の時 点ｔ_iにおいて磁場のそのときどきの場ベクトルＢ_aiの三つの空間成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai 、Ｂ³ _aiのｉ（ｉ≧２）回の測定が行なわれる、 ｂ）そのときどきの磁場ベクトルＢ_aiの測定された成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai、Ｂ³ _{a i} から、測定された各成分の時間変化を考慮にいれてそれぞれの成分Ｂ¹ _a、Ｂ² _a 、Ｂ³ _aが算出され、且つこれらから、少なくとも一つの測定点Ｐ_aにおける磁場 の強さの絶対値|Ｂ_a|が算出される、 ｃ）少なくとも一つの測定点Ｐ_aでのそれぞれ時点ｔ_iに対して測定された磁 場ベクトルの成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai、Ｂ³ _aiから、各測定すべてについて磁場の強さ の絶対値|Ｂ_ai|が算出される、 ｄ）算出された絶対値|Ｂ_ai|及び（あるいは）磁場ベクトルのそのときどき の測定された成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai、Ｂ³ _aiに基づいて、磁場ベクトルの、時点ｔ_iに おいて測定点Ｐ_aで測定された成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai、Ｂ³ _aiの時間上の散らばりの度 合い及び磁場の強 さの値のクオリティーの度合いであるクオリティー関数Ｑ_iが算定される、 ｅ）第一の測定領域から隔離された第二の測定領域内にある別の測定点Ｐ_b について、及び（あるいは）時点ｔ_iに比べて後の時点ｔ_jについて、測定された 各成分の時間変化を考慮にいれて、別の測定点Ｐ_bでの場ベクトルの評価された 絶対値|Ｂ_bj|及び（あるいは）評価された成分Ｂ¹ _bj、Ｂ² _bj、Ｂ³ _bjが、算出さ れた絶対値|Ｂ_ai|及び（あるいは）磁場ベクトルの第一の測定領域において測定 されたそれぞれの成分Ｂ¹ _ai、Ｂ² _ai、Ｂ³ _aiに基づいて算定される、 ｆ）時点ｔ_iよりも遅い時点ｔ_kに対して第二の測定領域において別の測定点 Ｐ_bで、測定点Ｐ_bについての磁場ベクトルＢ_kの成分Ｂ¹ _bk、Ｂ² _bk、Ｂ³ _bkが測定 される、 ｇ）それぞれの測定による磁場ベクトルＢ_kの測定点Ｐ_bで複数の時点ｔ_kに 対してそれぞれ測定された成分Ｂ¹ _bk、Ｂ² _bk、Ｂ³ _bkから各測定の磁場の強さの 絶対値|Ｂ_bk|が算出される、 ｈ）磁場ベクトルの算出された絶対値|Ｂ_bk|及び（あるいは）そのときどき の測定された成分Ｂ¹ _bk、Ｂ² _bk、Ｂ³ _bkに基づいて、磁場ベクトルの、測定点Ｐ_b で複数の時点ｔ_kに対して測定された成分Ｂ¹ _bk、Ｂ² _bk、Ｂ³ _bkの時間上の散らば りについての度合い及び磁場の強さの値のクオリティーについての度合いである クオリティー関数Ｑ_kが算定される、 ｉ）測定点Ｐ_aでの時間ｔ_iでのクオリティー関数Ｑ_iと測定点Ｐ_bで の時間ｔ_kでのクオリティー関数Ｑ_kとの関数として、重み関数あるいは重み行列 Ｇ_kが算定される、 ｊ）新しい磁場ベクトルＢ_bの成分Ｂ¹ _bk、Ｂ² _bk、Ｂ³ _bkが、第二の測定領域 について評価物として得られた磁場の強さの成分Ｂ¹ _aj、Ｂ² _aj、Ｂ³ _ajに関する 重み関数あるいは重み行列Ｇ_kによって重みをかけられ、安定化した成分Ｂ^stab1 _k 、Ｂ^stab2 _k、Ｂ^stab3 _kを有する安定化した磁場ベクトルＢ^stabが獲得される、 ｋ）望まれる場合は、新たな測定点Ｐ及び（あるいは）新たな測定領域での 後続の複数の時点に対する新たな測定のためにステップｅ）からｊ）が繰り返さ れ、且つ新たな安定化した成分を得るためにそれぞれ重み関数あるいは重み行列 が算定される、 磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための前記方法。 ２．ハード・マグネティックな、あるいはソフト・マグネティックな妨害源に対 して、磁場、特に地球磁場あるいは発生させられた誘導場内で運動している物体 に付属する磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法において、 ａ）設定された空間座標系Ｒ（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃）において、第一の測定領域 Ｉ内で磁場の無妨害領域にある一つの測定点Ｐ_Iで連続する複数の時点ｔ_iで磁場 のそのときどきの場ベクトルＢ_iの三つの空間成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iのnI（nI≧ ２）回の測定が行われる、 ｂ）その時々の磁場ベクトルＢ_iの測定された成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _i から場の強さＢ₁の実際の成分Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁が個々の値の平均値を取ること によって算定される： ｃ）場の強さＢ₁の成分の算出された平均値Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁から絶対値|Ｂ₁ |が算出される： ｄ）磁場ベクトルのそのときどきの測定された各成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _i基づ いて、測定された場ベクトルの大きさ|Ｂ_i|の分散の逆和によって与えられるク オリティー関数Ｑ₁が算定される： その際、 ｅ）第一の測定領域から隔てられている第二の測定領域IIにおける新しい測 定点Ｐ_IIについて、時点ｔ_iに比べて後の時点ｔ_jにおいて、新しい測定点での場 の強さＢ_jの絶対値|Ｂ_j|に関する期待値が古い値Ｂ₁の絶対値と等しくおかれる ： |Ｂ_j|＝|Ｂ₁| ｆ）時点ｔ_iよりも後の時点ｔ_jにおいて第二の測定領域IIにおいて前記新し い測定点Ｐ_IIで、磁場ベクトルＢ_jの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _jが連続する時点ｔ_j+k でnII（nII≧２）回の測定を行なわれる、 ｇ）それぞれの測定による磁場ベクトルＢ_jの前記測定点Ｐ_IIでの複数の時 点ｔ_j+kについてそれぞれ測定された成分Ｂ¹ _j+k、Ｂ² _j+k、Ｂ³ _j+kから、各測定 の磁場の強さＢ_jの絶対値|Ｂ_j|が算出される： その際、 ｈ）測定点Ｐ_Iでの時間ｔ_iについてのクオリティー関数Ｑ₁と測定点Ｐ_nでの 時間ｔ_j+kについてのクオリティー関数Ｑ_jとの関数として、重み関数Ｇ_jが算定 される、 ｉ）新しい磁場ベクトルＢ_jの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _jが、第一の測定領域Ｉ において得られた磁場の強さの成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iを有する重み関数Ｇ_jをも とにして重みをかけられ、それによって安定化した成分Ｂ^stab1 _j、Ｂ^stab2 _j、Ｂ^stab3 _j を有する安定化した磁場ベクトルＢ^stabが得られる、 ｋ）望まれる場合は、新たな測定点Ｐ及び（あるいは）新たな測定領域にお ける後続の複数の時点での新たな測定のためにステップｅ）からｉ）が繰り返さ れ、且つ新たな安定化した成分を得るためにそれぞれ重み関数が算定される、 磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための前記方法。 ３．ハード・マグネティックな、あるいはソフト・マグネティックな妨害源に対 して、磁場、特に地球磁場あるいは発生させられた誘導場内で運動している物体 に付属する磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための方法において、 ａ）設定された空間座標系Ｒ（ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃）において、第一の測定領域 Ｉ内で磁場の無妨害領域にある異なる二つの測定点Ｐ_I1及びＰ_I2をもつ一つの測 定箇所で、連続する複数の時点ｔ_iにおいて測定点Ｐ_I1での場ベクトルＢ¹ ₁の三 つの場成分Ｂ¹¹ _1+i、Ｂ²¹ _1+i、Ｂ³¹ _1+i及び測定点Ｐ_I2での場ベクトルＢ² ₁の三 つの場成分Ｂ¹² _1+i、Ｂ²² _1+i、Ｂ³² _1+iのnI（nI≧２）回の測定が行なわれる、 ｂ）場の強さＢ₁の実際の成分Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁が個々の値の平均値を取る ことによって算定される： その際、ｍは三つの成分のインデックスである、 ｃ）場の強さＢ₁の算出された平均値Ｂ¹ ₁、Ｂ² ₁、Ｂ³ ₁から、絶対値 |Ｂ₁|が算出される： ｄ）測定点Ｐ_I1での測定された各場成分B¹¹ _1+i、B²¹ _1+i、B³¹ _1+i及び測定点 Ｐ_I2での場成分Ｂ¹² _1+i、Ｂ²² _1+i、Ｂ³² _1+iを用いて、測定位置でペアで測定さ れた成分の間の二乗偏差の和によって算定されるクオリティー関数Ｑ₁が算定さ れる： ｅ）第一の測定領域Ｉと異なる第二の測定領域IIにおける、二つの測定点Ｐ_II1 、Ｐ_II2を含む新たな測定箇所について、時点ｔ_iに比べて後の時点ｔ_jにおい て当該新しい測定箇所での場の強さＢ_jの絶対値|Ｂ_j|に関する期待値が第一の測 定領域Ｉにおける古い値Ｂ₁の絶対値と等しくおかれる： |Ｂ_j|＝|Ｂ₁| ｆ）第二の測定領域IIにおける前記新しい測定箇所で、より遅い時点ｔ_jに 、当該新しい測定箇所の二つの測定点Ｐ_II1、Ｐ_II2で連続する時点Ｔ_j+kに対し て、測定位置Ｐ_II1での場ベクトルＢ¹ _jの三つの場成分Ｂ¹¹ _j+k、Ｂ²¹ _j+k、Ｂ³¹ _{J +k} 及び測定位置Ｐ_II2での場ベクトルＢ² _jの三つの場成分Ｂ¹² _j+k、Ｂ²² _j+k、Ｂ^{3 2} _j+k に関して つ前述のステップ（ｂ）から（ｄ）が相応に繰り返され、それにより当該新しい 測定箇所について、絶対値|Ｂ_j|の三つの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _j及びクオリティ ー関数Ｑ_jが獲得される、 その際、ｍは三つの成分のインデックスであり、 ｇ）算出されたクオリティー関数Ｑ₁とクオリティー関数Ｑ_jとの関数として 、重み関数Ｇ_jが算定される、 ｈ）場ベクトルＢ_jの成分Ｂ¹ _j、Ｂ² _j、Ｂ³ _jが、重み関数Ｇ_jによって、及び 測定領域Ｉにおいて得られた場の強さＢ_iの成分Ｂ¹ _i、Ｂ² _i、Ｂ³ _iによって重み をかけられて、成分Ｂ^stab1 _j、Ｂ^stab2 _j、Ｂ^stab3 _jを有する安定化した場ベクト ルＢ^stabjが獲得される、 ｉ）望まれる場合は、新たな測定箇所での後続の複数の時点に対する新たな 測定のためにステップｅ）からｇ）が繰り返され、且つ新たな安定化した成分を 得るためにそれぞれ重み関数が算定される、 磁気コンパスによる方向表示を安定化させるための前記方法。