JPS63109320A - 飛行機の航路決定法 - Google Patents

飛行機の航路決定法

Info

Publication number
JPS63109320A
JPS63109320A JP62261531A JP26153187A JPS63109320A JP S63109320 A JPS63109320 A JP S63109320A JP 62261531 A JP62261531 A JP 62261531A JP 26153187 A JP26153187 A JP 26153187A JP S63109320 A JPS63109320 A JP S63109320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
airplane
acceleration
coordinate system
route
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.)
Pending
Application number
JP62261531A
Other languages
English (en)
Inventor
ミカエル　クレインシュミット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Litef Litton Technische Werke Der Hellige GmbH
Original Assignee
Litef Litton Technische Werke Der Hellige GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Litef Litton Technische Werke Der Hellige GmbH filed Critical Litef Litton Technische Werke Der Hellige GmbH
Publication of JPS63109320A publication Critical patent/JPS63109320A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

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、航行衛星から受信する通信信号を処理して速
度計算補助データを算出する少なくとも２個の加速度計
を有する少なくとも１個の慣性航法装置を具えた飛行機
の航路決定法に関するものである。
［従来の技術］ 航行衛星信号から得られる地上での航路に加えて、機首
方位の正確な情報が飛行中での様々な事態に対して窮め
て重要であるが、例えば、滑走路”入の着陸時等、風の
強さと向き（風ベクトル）を考慮して機首方位の修正計
算をするときに重要であるが、従来、慣性航法装置を具
えた飛行機のこの機首方位は、ジャイロコンパスを用い
て地球の自転率の２つの水平成分を測定し、処理するこ
とによって決定されるか、或は磁気コンパスやラジオコ
ンパスからの外部航路基準信号を供給することによって
決定されるかのどちらかであった。
［発明が解決しようとする問題点コ 前記の地球の自転率の測定による航路決定法の場合、高
精度で窮めて高価なジャイロスコープを必要とし、さも
なければ、航空術における現行の航路精度ｌ°の誤差範
囲内には入らず、コースエラーを起こしてしまう。
また、前記の外部航路基準信号による航路決定法の場合
、磁気プローブ等が電界や飛行機部品の鉄製部分や持ち
込まれてくる鉄製部品等の磁気防害域に起因して、測定
誤差を生じてしまう。このような局地偏差に起因する自
差決定においては、最初から存在する測定誤差のために
充分な補正を施すことが必要であり、これによって始め
て許容限度内に保持でき得る。
本発明は、このような従来の問題点を改善しようとする
ものである。
［問題を解決するための手段］ 前記の問題点を解決するために本発明によれば、航行衛
星信号から受信する通信信号を処理して速度計算補助デ
ータを算出する少なくとも２個の加速度計を有する少な
くとも１個の慣性航法装置を具えた飛行機の航路決定法
において、飛行機の停止状態における垂直位置データを
慣性航法装置の初期アライメントによって地上で決定し
て、記憶し、飛行中生じる加速度を飛行機の固定座標系
に関して算出し、加速度データを飛行機の固定座標系か
ら位置データに関して設定する水平アライメントを有す
る不定座標系へと座標変換し、航路を水平座標系におけ
る位置データに関する加速度ベクトル（ａＭ、、Ｅ）と
、航行衛星信号から得られる速度変化のベクトル（ａＮ
、ａＥ）との成すＳ 角度（Φｚ）に対応する航路修正信号により決定し、前
記のベクトル差は、加速度データと速度変化データとの
合成値、即ち、速度差データと位置データとの合成値か
ら成り、前記の角度差（Φｚ）は、連続的に、或は時間
間隔をおいて形成され、方位測定機又は方位フィルタに
供給されることを特徴とする飛行機の航路決定法が提供
される。
また、前記の方位フィルタには、角度差Φｚを段階的に
分析して航路を決定する用途の固定ゲインフィルタ、或
はカルマンフィルタのような可変ゲインフィルタを使用
するのが望ましい。
また、本発明による方法は、飛行機の停止状態において
、従来の方法による航路の予備的な概略アライメントと
連関して使用することもできる。
［作用］ 上述した本発明による飛行機の航路決定法は以下のよう
に作用する。
飛行機に具えた少なくとも２個の加速度計を有する少な
くとも１個の慣性航法装置の初期アライメントにより、
飛行機の停止状態における垂直位置データを地上で決定
して、記憶し、飛行中生じる加速度を前記の慣性航法装
置の少なくとも２個の加速度計によって測定した加速度
値の北向き成分及び東向き成分と、航行衛星信号から決
定される加速度値の北向き成分及び東向き成分とをコン
ピュータ内で比較し演算処理するが、最初は機体又は飛
行機の固定座標系に関して演算され、次いでこの加速度
値は機体の固定座標系から水平アライメントを有し、予
め記憶された位置データを用いる不定座標系へと座標変
換され、これによって加速度データから位置データへと
変換される。この不定座標系は、航路がまだ決定されて
いない状態においては、地球の固定座標系に相当する。
更に、前記のコンピュータ内で比較し演算処理され導か
れた加速度値の差Φｚは、航路差信号（航路修正信号）
として方位フィルタへ供給され、ここにおいて差Φｚは
段階的に分析され機首方位が決定される。このことは、
加速度が生じるすべての動作位相において実施され、慣
性航法装置が前記の方位フィルタによって地球の北向き
の固定座標系に再設定されることによって、初期の航路
決定後、ジャイロスコープの誤差によって生じる軌道か
らのズレは再び補正される。
［実施例］ 本図において、破線で示された垂線の右側はコンピュー
タユニットにて構成した演算手段２０を示す。この演算
手段２０の一方には航行衛星から受信する通信信号から
の加速度値の成分が供給され、他方には航路修正値を計
算するための慣性加速度成分が供給される。前記垂線の
左側は、特殊構造の方位フィルタを示しているが、この
方位フィルタは、伝達要素ｌ０１１２、積分手段１４．
１６、及びミキシング手段１８を有している。前記伝達
要素１０Ｓ　１２は、演算手段２０に接続されており、
演算手段２０により出力される航路修正信号ΦＺに基づ
いて固定又は可変ゲインに、、Ｋｚを発生する。伝達要
素１２から出力されたゲインに、は、積分手段１４を介
してジャイロスコープの残留誤差推定値εに変換される
。この誤差推定値εと、方位ジャイロスコープの測定値
ωと、及び伝達要素１０から出力されたゲインに、は、
ミキシング手段１８に入力されて機種方位の微分値信号
藝、となり積分手段１６へ出力される。この積分手段１
６を通過して機首方位信号ψ■が出力され、機種方位が
決定される。
本図の破線で書かれた垂線の左側に示された構成要素部
分は、公知の方位フィルタに相当し、航路修正値が従来
技術での標準的な航路差から形成されるのではなく直接
、加速度差から形成された差を有するストラップダウン
・ジャイロスコープ装置に使用されている。
この航路修正値Φｚを算出するために、例えば線形式 又は、三角関数式 ここにおいて、 Φｚ−　本発明の方法によって計算された航路修正値ａ
塁＝　航行衛星信号からの加速度値の北向き成分０−　
航行衛星信号からの加速度値の東向き成分ａ７−　慣性
加速度値の北向き成分 ａｖ−慣性加速度値の東向き成分 これらの公式は、その解を算出するコンピュータの調子
、或はその作動システムに依存する。
本発明による方法は、慣性プラットフォームを具えた飛
行機やストラップダウン・ジャイロスコープ装置を具え
た飛行機に対しても使用され得る。
慣性プラットフォームを具えた飛行機の場合は、本発明
によって形成される航路差信号（航路修正信号）が慣性
プラットフォームの方向を決める。
即ち、この信号が方位に関してプラットフォームを回動
し修正するためにトルク伝達器に出力される。また、ス
トラップダウン・ジャイロスコープ装置の場合は、ベク
トルの差は、方位フィルタを有する本実施例の変形が使
用されるとき、座標変換マトリクスの方位を決定するた
めに、或は座標変換マトリクスの方位精度を高めるため
に使用される。
［発明の効果］ 上記のような飛行機の航路決定法の場合、高価なジャイ
ロスコープを必要とせず、また局地偏差に起因する自差
決定時の測定誤差の多大な補正の必要もなく、飛行機に
具えた少なくとも１つの慣性航法装置と航行衛星信号の
受信及び演算処理装置とによって、飛行中、加速度が生
じるすべての動作位相に対して確実に加速度を測定し、
航行衛星信号による加速度値と比較し演算し、方位フィ
ルタにて逐次機首方位を決定することができる。
また、本発明による方法は、飛行機の停止状態において
従来の方法による航路の予備的な概略アライメントと連
関して使用できる為、例えば、ジャイロスコープが不充
分な初期精度で使用されていたり、仮に初期の磁コース
が不充分な測定精度、或は不充分な磁気偏差の測定で使
用されていた場合、窮めて速く、かつ特定の時間の後、
窮めて正確に航路の決定に至ることができる。
【図面の簡単な説明】
本図は、第１図のみから成り、第１図は本発明の好適実
施例を示すブロックダイヤグラムである。 なお、図面に用いた符号において、 ψ！＝機首方位 φ、−機首方位の微分値 ω　＝方位ジャイロスコープの測定値 ε　＝ジャイロスコープの残留誤差推定値に、、に、＝
　固定ゲイン又はカルマンフィルタ（Ｋａｌｍａｎ　ｆ
ｉｌｔｅｒ）法によって算出された可変ゲイン Φｚ＝本発明の方法により計算された航路修正値ａニー
航行衛星信号からの加速度値の北向き成分ａ４＝航行衛
星信号からの加速度値の東向き成分ａＮ−慣性加速度値
の北向き成分 ａ１＝慣性加速度値の東向き成分 １４．１６−積分手段 ２０＝演算手段 である。 第１図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）航行衛星信号から受信する通信信号を処理し速度
    計算補助データを算出する少なくとも２個の加速度計を
    有する少なくとも１個の慣性航法装置を具えた飛行機の
    航路決定法において、飛行機の停止状態における垂直位
    置データを慣性航法装置の初期アライメントによって地
    上で決定して、記憶し、飛行中生じる加速度を飛行機の
    固定座標系に関して算出し、加速度データを飛行機の固
    定座標系から位置データに関して設定する水平アライメ
    ントを有する不定座標系へと座標変換し、航路を水平座
    標系における位置データに関する加速度ベクトル（ａ■
    、ａ■）と、航行衛星信号から得られる速度変化のベク
    トル（ａ■、ａ■）との成す角度（Φ＿ｚ）に対応する
    航路修正信号によって決定することを特徴とする飛行機
    の航路決定法。
  2. （２）前記のベクトルの差は、加速度データと速度変化
    データとの合成値、即ち、速度差データと位置差データ
    との合成値から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の飛行機の航路決定法。
  3. （３）前記の角度差（Φ＿ｚ）は、連続的に、或は時間
    間隔をおいて形成され、方位測定機又は方位フィルタに
    供給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
    第２項に記載の飛行機の航路決定法。
JP62261531A 1986-10-16 1987-10-16 飛行機の航路決定法 Pending JPS63109320A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP86114345A EP0263894B1 (de) 1986-10-16 1986-10-16 Verfahren zur Kursbestimmung in Luftfahrzeugen
EP86114345.1 1986-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63109320A true JPS63109320A (ja) 1988-05-14

Family

ID=8195500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62261531A Pending JPS63109320A (ja) 1986-10-16 1987-10-16 飛行機の航路決定法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4930085A (ja)
EP (1) EP0263894B1 (ja)
JP (1) JPS63109320A (ja)
CA (1) CA1277401C (ja)
DE (1) DE3670686D1 (ja)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3927514A1 (de) * 1989-08-21 1991-02-28 Standard Elektrik Lorenz Ag Verfahren und vorrichtung zur headingberechnung
DE4027393A1 (de) * 1990-08-30 1992-03-12 Honeywell Regelsysteme Gmbh Kompensationsfilter fuer die ausrichtung von navigationssystemen im fluge
FR2673711B1 (fr) * 1991-03-07 1995-09-15 Aerospatiale Procede et systeme d'harmonisation autonome d'equipements a bord d'un vehicule, utilisant des moyens de mesure du champ de gravite terrestre.
FR2673712B1 (fr) * 1991-03-07 1993-06-18 Aerospatiale Procede et systeme d'harmonisation autonome d'equipements a bord d'un vehicule, utilisant des moyens de mesure des champs de gravite et magnetique terrestres.
JPH0518770A (ja) * 1991-07-10 1993-01-26 Pioneer Electron Corp 方位検出装置
US5406489A (en) * 1992-07-10 1995-04-11 Unisys Corporation Instrument for measuring an aircraft's roll, pitch, and heading by matching position changes along two sets of axes
US5448486A (en) * 1993-04-29 1995-09-05 Honeywell Inc. Orthogonal polar coordinate system to accommodate polar navigation
US5617317A (en) * 1995-01-24 1997-04-01 Honeywell Inc. True north heading estimator utilizing GPS output information and inertial sensor system output information
JP2000502801A (ja) * 1995-12-28 2000-03-07 マジェラン ディス インコーポレイテッド 多重軸加速度計を使用する改良された車両ナビゲーションシステム及びその方法
US5862511A (en) * 1995-12-28 1999-01-19 Magellan Dis, Inc. Vehicle navigation system and method
US5841018A (en) * 1996-12-13 1998-11-24 B. F. Goodrich Avionics Systems, Inc. Method of compensating for installation orientation of an attitude determining device onboard a craft
US6308134B1 (en) 1996-12-27 2001-10-23 Magellan Dis, Inc. Vehicle navigation system and method using multiple axes accelerometer
US6532419B1 (en) 1998-09-23 2003-03-11 Magellan Dis, Inc. Calibration of multi-axis accelerometer in vehicle navigation system
US6144918A (en) * 1998-12-15 2000-11-07 Stanford University Navigation data processing with filtering for refined position determination
US6166698A (en) * 1999-02-16 2000-12-26 Gentex Corporation Rearview mirror with integrated microwave receiver
AU6489099A (en) * 1999-07-29 2001-02-19 Robert Konstantinovich Ivanov Method for determining the position of reference axes in an inertial navigation system of an object in respect with the basic coordinates and embodiments thereof
US6223105B1 (en) 1999-10-14 2001-04-24 Seagull Technology, Inc. System for determining the orientation in space of a moving body relative to the earth
US7606665B2 (en) * 2003-08-29 2009-10-20 Honeywell International Inc. System and method for employing an aided-alignment mode to align an inertial reference system
WO2006025825A1 (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Honeywell International Inc. System and method for employing an aided-alignment mode to align an inertial reference system
JP2007232635A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Seiko Epson Corp 測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7328104B2 (en) * 2006-05-17 2008-02-05 Honeywell International Inc. Systems and methods for improved inertial navigation
EP2245560A4 (en) * 2007-12-19 2015-03-04 Ivo Res Ltd SYSTEM FOR IMPLEMENTING COMPETITION OF VEHICLES
US8019543B2 (en) * 2008-06-27 2011-09-13 Applanix Corporation Inc. Methods for determining an initial AINS heading
US20100106416A1 (en) * 2008-10-28 2010-04-29 Yochum Thomas E Aircraft navigation using the global positioning system, inertial reference system, and distance measurements
US8082099B2 (en) * 2009-01-09 2011-12-20 Universal Avionics Systems Corporation Aircraft navigation using the global positioning system and an attitude and heading reference system
US8209117B2 (en) * 2009-12-03 2012-06-26 Honeywell International Inc. Method and system for latitude adaptive navigation quality estimation
FR2991095B1 (fr) * 2012-05-25 2016-09-02 Thales Sa Systeme de gestion de vol
CN105509769B (zh) * 2015-12-11 2019-07-05 上海新跃仪表厂 一种运载火箭捷联惯导全自主对准方法
CN106767846B (zh) * 2017-03-13 2019-10-25 上海航天控制技术研究所 三轴稳定卫星不用陀螺的姿态获取方法和系统
CN109765402B (zh) * 2019-03-06 2021-11-02 上海理工大学 一种基于双加速度计的加速度测量装置和卡尔曼滤波算法
CN110377056B (zh) * 2019-08-19 2022-09-20 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 无人机航向角初值选取方法及无人机
CN111207745B (zh) * 2020-02-20 2023-07-25 北京星际导控科技有限责任公司 一种适用于大机动无人机垂直陀螺仪的惯性测量方法
CN113483752A (zh) * 2021-05-20 2021-10-08 广州市中海达测绘仪器有限公司 一种基于加速度匹配的航向快速初始化方法、电子设备、存储介质
CN113670334B (zh) * 2021-08-06 2024-02-20 广东汇天航空航天科技有限公司 一种飞行汽车的初始对准方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956108A (ja) * 1982-09-24 1984-03-31 Yokogawa Hokushin Electric Corp 航法装置
JPS60127413A (ja) * 1983-12-14 1985-07-08 Yokogawa Hokushin Electric Corp 航法装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038527A (en) * 1975-10-21 1977-07-26 The Singer Company Simplified strapped down inertial navigation utilizing bang-bang gyro torquing
US4321678A (en) * 1977-09-14 1982-03-23 Bodenseewerk Geratetechnik Gmbh Apparatus for the automatic determination of a vehicle position
US4402049A (en) * 1981-03-23 1983-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hybrid velocity derived heading reference system
US4646096A (en) * 1984-10-05 1987-02-24 Litton Systems, Inc. Enhanced global positioning system Delta-Range processing
JPS61137087A (ja) * 1984-12-07 1986-06-24 Nissan Motor Co Ltd 位置計測装置
JPS61137009A (ja) * 1984-12-07 1986-06-24 Nissan Motor Co Ltd 車両用測位装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956108A (ja) * 1982-09-24 1984-03-31 Yokogawa Hokushin Electric Corp 航法装置
JPS60127413A (ja) * 1983-12-14 1985-07-08 Yokogawa Hokushin Electric Corp 航法装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA1277401C (en) 1990-12-04
EP0263894A1 (de) 1988-04-20
US4930085A (en) 1990-05-29
DE3670686D1 (de) 1990-05-31
EP0263894B1 (de) 1990-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63109320A (ja) 飛行機の航路決定法
EP0617259B1 (en) Method for calibrating aircraft navigation systems
US5331578A (en) Procedure for measuring angles and trajectories by means of gyros and inertial systems
US4507737A (en) Heading reference and land navigation system
US5617317A (en) True north heading estimator utilizing GPS output information and inertial sensor system output information
EP0026626B1 (en) Autonomous navigation system
EP0109784A1 (en) Inertial systems
US11226203B2 (en) Low cost INS
RU2071034C1 (ru) Навигационный комплекс
Park et al. MEMS 3D DR/GPS integrated system for land vehicle application robust to GPS outages
US10871374B2 (en) Estimating the speed and the heading of an aircraft, independently of a magnetic measurement
CN100516775C (zh) 一种捷联惯性导航系统初始姿态确定方法
CN115773751B (zh) 一种修正等效天向加计零位造成对准误差的方法
CN112556724A (zh) 动态环境下的微型飞行器低成本导航系统初始粗对准方法
CN104501838A (zh) 捷联惯导系统初始对准方法
JPH0926328A (ja) 位置標定装置
CN105928515A (zh) 一种无人机导航系统
RU2170410C1 (ru) Навигационный комплекс летательного аппарата
CN111007542B (zh) 一种车载星基增强多模gnss/mimu组合导航中mimu安装误差角的计算方法
CN111238530B (zh) 一种捷联惯性导航系统空中动基座初始对准方法
US6502055B1 (en) Method and apparatus for determining the geographic heading of a body
CN105928519A (zh) 基于ins惯性导航与gps导航以及磁力计的导航算法
US3455172A (en) Acceleration vector control system
US4809007A (en) Navigation method
JPH0949737A (ja) 航法信号出力方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19940426