JP2520894B2 - Direction detection method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明はジャイロを利用して船舶、航空機等の方位
を検出する方法に関し、さらに詳細にいえば、レードジ
ャイロを回転させ、地球自転の影響によるジャイロの出
力変化から方位を検出する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a method for detecting the direction of a ship, an aircraft, etc. using a gyro, more specifically, rotating a rade gyro to affect the influence of the earth's rotation. Relates to a method for detecting an azimuth from a change in gyro output.
<従来の技術> レードジャイロの原理は、第7図に示すように図示し
ない移動体上にジンバル(10)の角速度検出軸(20)を
軸支するとともに、ジャイロロータ(30)のスピン軸
(40)を角速度検出軸(20)と直交させてジンバル(1
0)に軸支し、上記スピン軸(40)を水平にしておいて
ジャイロロータ(30)を反時計方向に高速回転させて回
転惰性を与えることにより、スピン軸(40)は水平方向
を維持することができる。そして、移動体が時計方向に
角速度ωで回転すると、プレセッションが生じ、ジャイ
ロロータ(30)が垂直面内において傾斜する。即ち、角
速度検出軸(20)が回転する。そして、プレセッション
に伴なう角速度検出軸(20)の回転トルクとバネ(50)
およびダンパ(60)等との反力とをつり合わせ、角速度
ωと比例した変位角θを検出する。<Prior Art> The principle of the raid gyro is that, as shown in FIG. 7, the angular velocity detection shaft (20) of the gimbal (10) is supported on a moving body (not shown), and the spin axis of the gyro rotor (30) ( 40) is orthogonal to the angular velocity detection axis (20) and the gimbal (1
0), the spin axis (40) is kept horizontal, and the gyro rotor (30) is rotated counterclockwise at high speed to impart inertia to the spin axis (40) so that it remains horizontal. can do. Then, when the moving body rotates in the clockwise direction at the angular velocity ω, precession occurs and the gyro rotor (30) tilts in the vertical plane. That is, the angular velocity detection shaft (20) rotates. Then, the rotational torque of the angular velocity detection axis (20) and the spring (50) accompanying the precession
And the reaction force with the damper (60) and the like are balanced to detect a displacement angle θ proportional to the angular velocity ω.
また、積分レートジャイロは、上記レートジャイロの
バネ(50)に代えて、電気的なトルクを作り出して比較
的小さい入力角速度を検出するものである。Further, the integral rate gyro is to replace the spring (50) of the rate gyro with an electric torque to detect a relatively small input angular velocity.
即ち、移動体の回転時における方位は、ジャイロコン
パス等により検出された初期方位に対してジャイロによ
って検出した角速度を積分した結果を加算することによ
って検出することができる。That is, the azimuth of the moving body during rotation can be detected by adding the result of integrating the angular velocity detected by the gyro to the initial azimuth detected by the gyro compass or the like.
<発明が解決しようとする問題点> しかし、上記の方位検出方法では、ダンパ(60)の粘
性抵抗等により、スピン軸(40)が垂直面内においてド
リフトして、誤差が生ずる。上記ジャイロのドリフトδ
Ωによる方位検出誤差Δθは、次式で示される。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the above-described azimuth detection method, the spin axis (40) drifts in the vertical plane due to the viscous resistance of the damper (60) and the like, which causes an error. Gyro drift δ
The azimuth detection error Δθ due to Ω is expressed by the following equation.
Δθ=▲T O▼δΩ・t dt=δΩT2/2 …(1) 但し、Tは初期方位設定以降の経過時間である。 Δθ = ▲ T O ▼ δΩ · t dt = δΩT 2/2 ... (1) where, T is the elapsed time since the initial azimuth setting.
即ち、上記(1)式で示されるように、計測時間Tの
増加とともに方位検出誤差が増加する。That is, as shown in the above equation (1), the azimuth detection error increases as the measurement time T increases.
例えばジャイロのドリフトを0.3deg/hrにまで押さえ
ることができたとして、10日後の方位検出誤差を(1)
式により計算すると、 T=10×24=240hr,δΩ=0.3deg/hr2より、 Δθ=0.3×2402/2=8640deg と非常に大きな誤差となる。For example, assuming that the gyro drift could be suppressed to 0.3 deg / hr, the bearing detection error after 10 days (1)
As calculated by the formula, T = 10 × 24 = 240hr , from δΩ = 0.3deg / hr 2, the Δθ = 0.3 × 240 2/2 = 8640deg and very large errors.
逆に、方位検出誤差を10日で1deg以下にするために必
要なジャイロのドリフトを計算すると、 δΩ<2/T2=2/2402 =3.4×10-5deg/hr2 となり、実現不可能な精度が要求される。Conversely, calculating the gyro drift required to reduce the direction detection error to 1 deg or less in 10 days yields δΩ <2 / T 2 = 2/240 2 = 3.4 × 10 -5 deg / hr 2 , which is not realizable. Possible accuracy is required.
このためジャイロを使って長時間方位検出を行なう場
合には、途中で何回かの補正(例えば、ジャイロコンパ
ス等を使用して方位を検出し、初期方位を設定するこ
と)が必要になるという問題点がある。For this reason, when performing azimuth detection for a long time using a gyro, it is necessary to make some corrections (for example, use a gyro compass to detect the azimuth and set the initial azimuth). There is a problem.
<発明の目的> この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、
方位検出を行なう場合に、ジャイロのドリフトによる誤
差の多少に拘わらず正確に方位検出を行うことを目的と
する。<Object of the Invention> The present invention has been made in view of the above problems.
An object of the present invention is to accurately detect the azimuth regardless of the error due to the gyro drift when the azimuth is detected.
<問題点を解決する手段> 上記の目的を達成するための、本発明の方位検出方法
は、レートジャイロを回転させ、該回転に同期した基準
信号を生成し、基準信号とジャイロからの出力信号との
位相差を検出し、位相差に基づき移動体の方位を検出す
るものである。<Means for Solving Problems> In order to achieve the above object, the azimuth detecting method of the present invention rotates a rate gyro, generates a reference signal in synchronization with the rotation, and outputs the reference signal and an output signal from the gyro. Is detected, and the azimuth of the moving body is detected based on the phase difference.
<作用> 以上のような本発明の方位検出方法によれば、地球上
の1点においてレートジャイロを回転させることによ
り、地球の自転角速度の水平分力の方向に対するジャイ
ロ軸の方向を変化させて地球自転の影響を受けさせるこ
とができるので、ジャイロの出力を正弦波状に変化させ
ることができる。そして、移動体が局地水平面内におい
て回転移動する場合には、移動体の回転成分がジャイロ
の出力に重畳されることにより誤差が生ずる。この場合
における移動体の方位の検出は、ジャイロの回転角度に
対応する信号を基準方位とし、移動体の回転時における
ジャイロからの出力信号と基準信号との位相差を検出す
ることにより行なわれる。即ち、ジャイトの出力の最大
値と最小値との平均値またはピーク値に対応する回転角
度と、位相差に対応する回転角度により移動体の方位を
検出できる。<Operation> According to the azimuth detecting method of the present invention as described above, by rotating the rate gyro at one point on the earth, the direction of the gyro axis with respect to the direction of the horizontal component force of the rotation angular velocity of the earth is changed. Since it can be influenced by the rotation of the earth, the output of the gyro can be changed in a sine wave shape. When the moving body rotates and moves in the local horizontal plane, an error occurs due to the rotation component of the moving body being superimposed on the output of the gyro. In this case, the azimuth of the moving body is detected by using the signal corresponding to the rotation angle of the gyro as the reference azimuth and detecting the phase difference between the output signal from the gyro and the reference signal when the moving body rotates. That is, the azimuth of the moving body can be detected by the rotation angle corresponding to the average value or the peak value of the maximum value and the minimum value of the output of the jig and the rotation angle corresponding to the phase difference.
<実施例> 以下、実施例を示す添付図面によって説明する。<Embodiment> An embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は、ジャイロを利用した方位検出方法の一実施
例を示す斜視図であり、船舶、航空機等の移動体(1)
内にサーボモータ、パルスモータ、シンクロモータ等の
駆動源(2)と関係づけられて水平面と平行に回転させ
られる略円板状の回転テーブル(3)を有し、この回転
テーブル(3)上に既存のジャイロ(4)を設けてい
る。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a direction detecting method using a gyro, and a moving body (1) such as a ship or an aircraft.
Inside, there is a substantially disk-shaped rotary table (3) that is associated with a drive source (2) such as a servo motor, a pulse motor, a synchro motor, etc., and can be rotated parallel to a horizontal plane. There is an existing gyro (4).
第2図は、地球の自転角速度をΩとし、緯度θの地点
において、移動体(1)に搭載されたジャイロ(4)を
回転させている状態を示し、緯度θの地点における地球
の自転角速度Ωの水平分力はΩcosθとなる。この状態
下において、回転テーブル(3)を回転させると、角速
度検出軸(43)が北または南を向いた時、地球の自転に
よる角速度Ωの影響を最も大きく受け、角速度検出軸
(43)が地球自転軸と直交した時、即ち東または西を向
いた時、地球の自転による影響をほとんど受けない。Fig. 2 shows the gyro (4) mounted on the moving body (1) at the latitude θ, where the rotation angular velocity of the earth is Ω, and the rotation angular velocity of the earth at the latitude θ is shown. The horizontal component force of Ω is Ω cos θ. When the rotary table (3) is rotated under this condition, when the angular velocity detection axis (43) faces north or south, it is most affected by the angular velocity Ω due to the rotation of the earth, and the angular velocity detection axis (43) When orthogonal to the axis of rotation of the earth, that is, when facing east or west, it is hardly affected by the rotation of the earth.
即ち、回転テーブル(3)を回転させることにより地
球自転軸方向に対してジャイロ(4)の向く方向を変化
させることにより地球の角速度Ωの影響を受けさせてい
る。That is, by rotating the rotary table (3), the direction in which the gyro (4) is oriented with respect to the axis of rotation of the earth is changed so that the angular velocity Ω of the earth is affected.
従って、回転テーブル(3)を回転させた場合におけ
るジャイロ(4)の出力は、Ωsosθに比例した値をピ
ーク値として正弦波状に変化する(第2図B参照)。Therefore, the output of the gyro (4) when the rotary table (3) is rotated changes sinusoidally with a peak value that is proportional to Ωsosθ (see FIG. 2B).
上記ジャイロ(4)をさらに詳細に説明すると、ジャ
イロ(4)は従来公知のもので、第3図を参照にして詳
細に説明すれば、ジャイロロータ(41)のスピン軸(4
2)を角速度検出軸(43)と直交するようにジンバル(4
4)に軸着し、角度検出軸(43)が中心線まわりに回転
するようにジンバル(44)をケース(45)に軸着してい
る。そして、角速度検出軸(43)には磁性体からなる2
極の亜鈴形のロータ(46)が取付けられ、ロータ(46)
から出力を取出すための4極のステータ(47)がケース
(45)に取付けられている。即ち、ステータ(47)の1
次コイル(48)には、通常ジャイロロータ(41)を回転
させるための電源の内、1相分が供給されてあり、ロー
タ(46)の極がステータ(47)の極(47a)に近づく
と、極(47a)に巻回されている2次コイル(49a)に誘
起される電圧は大きくなり、極(47a)に巻回されてい
る2次コイル(49b)に誘起される電圧は小さくなる。
そして、2次コイル(49a)(49b)に誘起される出力の
位相は互に180度相違している。The gyro (4) will be described in more detail. The gyro (4) is a conventionally known one. The spin shaft (4) of the gyro rotor (41) will be described in detail with reference to FIG.
Gimbal (4) so that 2) is orthogonal to the angular velocity detection axis (43).
The gimbal (44) is mounted on the case (45) so that the angle detection shaft (43) rotates about the center line. The angular velocity detection shaft (43) is made of a magnetic material.
A pole dumbbell-shaped rotor (46) is attached to the rotor (46)
A four-pole stator (47) for extracting the output from is attached to the case (45). That is, 1 of the stator (47)
One phase of the power for rotating the gyro rotor (41) is normally supplied to the next coil (48), and the pole of the rotor (46) approaches the pole (47a) of the stator (47). Then, the voltage induced in the secondary coil (49a) wound around the pole (47a) increases, and the voltage induced in the secondary coil (49b) wound around the pole (47a) decreases. Become.
The phases of the outputs induced in the secondary coils (49a) and (49b) are different from each other by 180 degrees.
従って、2次コイル(49a)(49b)が直列に接続され
ている2次コイル(49)の出力端子からは、両誘起電圧
を加算した電圧信号が出力され、ピーク値から角度が分
かり、ピーク値が何れの半周期に現われるかで角速度検
出軸(43)の向きが分かる(第3図B参照)。Therefore, from the output terminal of the secondary coil (49) in which the secondary coils (49a) and (49b) are connected in series, a voltage signal obtained by adding both induced voltages is output, and the angle can be known from the peak value. The direction of the angular velocity detection axis (43) can be known by which half cycle the value appears (see FIG. 3B).
いま、スピン軸(42)を反時計方向に高速回転させる
とスピン軸(42)は回転惰性により、水平方向を維持す
る。この状態において、回転テーブル(3)を時計方向
に回転させれば、ジャイロロータ(41)は、上記回転テ
ーブル(3)の回転入力により、歳差運動をする。即
ち、角速度検出軸(43)まわりに入力角速度と比例した
角度回転し、この回転に伴ってジンバル(44)および角
速度検出軸(43)に取付けられたロータ(46)が回転
し、ステータ(47)の極(47a)と極(47b)とに誘起さ
れる電位の均衡がとれなくなり、回転テーブル(3)の
角速度に比例した電位を出力する。Now, when the spin shaft (42) is rotated counterclockwise at a high speed, the spin shaft (42) maintains the horizontal direction due to the inertia of rotation. In this state, if the rotary table (3) is rotated clockwise, the gyro rotor (41) performs a precession movement by the rotary input of the rotary table (3). That is, the angular rotation detecting shaft (43) is rotated by an angle proportional to the input angular velocity, and with this rotation, the gimbal (44) and the rotor (46) attached to the angular velocity detecting shaft (43) are rotated, and the stator (47) is rotated. The electric potentials induced in the pole (47a) and the pole (47b) of () become unbalanced, and the electric potential proportional to the angular velocity of the rotary table (3) is output.
そして、上記回転テーブル(3)の角速度に比例した
出力電位に上に、緯度θの地点における地球の角速度Ω
の分力Ωcosθの影響を受けた正弦波状の出力信号が重
畳される。Then, above the output potential proportional to the angular velocity of the rotary table (3) above, the angular velocity Ω of the earth at the point of latitude θ
The sinusoidal output signal affected by the component force Ω cos θ of is superimposed.
上記重畳された信号から地球の角速度Ωの影響による
正弦波状の信号成分を抽出して、回転テーブル(3)の
1回転の間における出力信号が最大値または最小となる
時の角速度検出軸(43)の方向を読み取ることにより北
または南の方位に検出することができる。A sinusoidal signal component due to the influence of the earth's angular velocity Ω is extracted from the superimposed signal, and the angular velocity detection axis (43) when the output signal becomes maximum or minimum during one rotation of the rotary table (3) ) Can be detected in the north or south direction by reading the direction.
従って、上記最大値または最小値に対応するジャイロ
(4)の回転角度から移動体(1)の進行方向を検出で
きる。Therefore, the traveling direction of the moving body (1) can be detected from the rotation angle of the gyro (4) corresponding to the maximum value or the minimum value.
上記の方位検出方法によれば、回転テーブル(3)の
角速度に比例した電圧信号を出力し、この電圧信号の上
に地球自転の影響による正弦波状の信号が重畳される。
そして、正弦波状の波形から方位を検出するので、ドル
フトがあっても、出力レベルが変動するのみであり、ド
リフトによる方位検出誤差はない。また、1回転毎の出
力信号の波形を取出して方位を測定することができるの
で、スケールファクタ(入力角速度と出力比)を長時間
安定させる必要がない。According to the above-described azimuth detecting method, a voltage signal proportional to the angular velocity of the rotary table (3) is output, and a sinusoidal signal due to the influence of the rotation of the earth is superimposed on this voltage signal.
Since the azimuth is detected from the sinusoidal waveform, even if there is a drft, the output level only changes and there is no azimuth detection error due to drift. Further, since it is possible to extract the waveform of the output signal for each rotation and measure the azimuth, it is not necessary to stabilize the scale factor (input angular velocity and output ratio) for a long time.
さらに、上記実施例の方位測定精度を検討する。例え
ば1度の精度で方位検出を行う場合には、ジャイロ
(4)自体の測定精度は、Ωcosθ×sin1゜であればよ
い。さらに具体的に日本付近(緯度30度)について数値
をあげて説明すれば、地球自転角速度Ωは、 15.12゜/時であり、1時間につき 15.12×cos(π/6)=0.23゜/時 の測定精度があればよく、既存のジャイロで測定可能で
ある。Furthermore, the azimuth measurement accuracy of the above embodiment will be examined. For example, when the azimuth is detected with an accuracy of 1 degree, the measurement accuracy of the gyro (4) itself may be Ω cos θ × sin 1 °. If we explain more concretely in the vicinity of Japan (latitude 30 degrees), the Earth's rotation angular velocity Ω is 15.12 ° / hour, which is 15.12 × cos (π / 6) = 0.23 ° / hour per hour. It only needs to have measurement accuracy and can be measured with an existing gyro.
尚、方位検出の基準は、角度変化に対する出力変化率
が最も大きい時、即ち出力が0を横切る時としたほうが
高感度を得られる。上記出力が0を横切る基準を定める
には、出力波形の各サイクルにおける最大値と最小値の
平均値を基準とし、その時の角速度検出軸(43)の指す
方向を西または東として読み取ればよい。尚、上記平均
値を複数回の測定により得るようにすれば、測定精度を
さらに増すことができる。Higher sensitivity can be obtained when the output change rate with respect to the angle change is the largest as the reference of the azimuth detection, that is, when the output crosses 0. In order to determine the reference at which the output crosses 0, the average value of the maximum value and the minimum value in each cycle of the output waveform is used as the reference, and the direction indicated by the angular velocity detection axis (43) at that time is read as west or east. If the average value is obtained by measuring a plurality of times, the measurement accuracy can be further increased.
上記の方位検出方法によれば、船舶のように移動体
(1)の回転角速度が小さい場合には、移動体(1)の
回転角速度に比して回転テーブル(3)の角速度を充分
に大きく設定しておくことにより(具体的には、テーブ
ル(3)の回転周期が略1Hz)、移動体(1)の回転の
影響による誤差は殆ど無視することができる。According to the above-described azimuth detection method, when the rotational angular velocity of the moving body (1) is small as in a ship, the angular velocity of the turntable (3) is sufficiently higher than the rotational angular velocity of the moving body (1). By setting (specifically, the rotation cycle of the table (3) is approximately 1 Hz), the error due to the influence of the rotation of the moving body (1) can be almost ignored.
尚、ジャイロ(4)を少くも1回転させることによ
り、東西南北の何れかの方位を検出し、検出した方位を
基準にして移動体(1)の回転に伴なう角速度を積分す
ることにより移動体(1)の方位を検出することもでき
る。そして、ドリフトの影響により長時間の方位検出結
果に誤差が発生する段階になると、再びジャイロ(4)
を回転させ、出力の最大値または最小値から北または南
の方位を検出し、対応するジャイロ(4)の回転角度を
加味することにより、ジャイロ(4)のドリフトの多少
に拘わらず正確に移動体(1)の方位を検出することが
できる。By rotating the gyro (4) at least once, one of the north, south, east, and west directions is detected, and the angular velocity associated with the rotation of the moving body (1) is integrated based on the detected direction. It is also possible to detect the azimuth of the moving body (1). Then, when an error occurs in the direction detection result for a long time due to the influence of drift, the gyro (4)
Rotate, detect the north or south direction from the maximum or minimum value of the output, and add the rotation angle of the corresponding gyro (4) to accurately move regardless of the drift of the gyro (4). The orientation of the body (1) can be detected.
次に、移動体(1)が局地水平面内において、ジグザ
グ移動等を伴って、高速回転移動する場合の本発明の方
位検出方法を説明する。Next, the azimuth detecting method of the present invention in the case where the moving body (1) moves at high speed in a local horizontal plane with zigzag movement and the like will be described.
この場合は、ジャイロ(4)の出力に移動体(1)自
身の回転成分が重畳される。即ち、移動体(1)の回転
による角速度が重畳されるため、移動体(1)の回転の
影響による誤差を無視することができない。In this case, the rotation component of the moving body (1) itself is superimposed on the output of the gyro (4). That is, since the angular velocity due to the rotation of the moving body (1) is superimposed, the error due to the influence of the rotation of the moving body (1) cannot be ignored.
そこで、第4図に示すように、移動体(1)の進行方
向が、北→東→南→西と回転する場合におけるジャイロ
(4)の出力は、順次位相がずれることに着目し、テー
ブル(3)の回転と同期しているとともに、基準方位を
設定した基準信号を生成し、基準信号とジャイロ(4)
の出力信号との位相差を検出し、基準方位に加算または
減算することにより方位検出を行なう。Therefore, as shown in FIG. 4, when the traveling direction of the moving body (1) rotates from north to east to south to west, the output of the gyro (4) sequentially shifts in phase, The reference signal is generated in synchronization with the rotation of (3) and the reference direction is set, and the reference signal and the gyro (4)
The azimuth is detected by detecting the phase difference from the output signal of and then adding or subtracting it to the reference azimuth.
基準方位としては、具体的には移動体(1)の機首あ
るいは船首方向等が挙げられる。Specific examples of the reference azimuth include the nose or bow direction of the moving body (1).
上記位相差の検出を第5図のブロック図、及び第6図
の波形図を参照して、具体的に説明すれば、駆動源
(2)によりテーブル(3)を周期的に回転させ、この
テーブル(3)の回転に同期した基準信号(第6図A参
照)を同期信号生成部(5)により生成し、同期検波部
(6)に供給する。そして、同期検波部(6)は、基準
信号に基づきジャイロ(4)からの出力信号を同期検波
し、該同期検波した信号を位相シフト部(7)に供給す
る。そして、位相シフト部(7)において、同期検波部
(6)の出力信号が最大となるように基準信号をシフト
することにより基準方位とジャイロからの出力信号の位
相角φを検出することができる(第6図B参照)。The phase difference detection will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. 5 and the waveform diagram of FIG. 6. The table (3) is periodically rotated by the drive source (2), A reference signal (see FIG. 6A) synchronized with the rotation of the table (3) is generated by the synchronization signal generation unit (5) and supplied to the synchronization detection unit (6). Then, the synchronous detection unit (6) synchronously detects the output signal from the gyro (4) based on the reference signal, and supplies the synchronously detected signal to the phase shift unit (7). Then, the phase shift section (7) shifts the reference signal so that the output signal of the synchronous detection section (6) becomes maximum, whereby the reference azimuth and the phase angle φ of the output signal from the gyro can be detected. (See Figure 6B).
上記第6図Bに示したのは、ジャイロの出力の最大値
との位相差を検出した例であり、北または南の方位と基
準方位との位相差が検出されるが、最大値以外にも0
度、180度、270度の点で位相差を検出することも可能で
ある。FIG. 6B shows an example in which the phase difference between the maximum value of the output of the gyro is detected. The phase difference between the north or south direction and the reference direction is detected. Also 0
It is also possible to detect the phase difference at points of 180 degrees, 270 degrees, and 180 degrees.
上記の位相角φを検出する方位検出方法によれば、ジ
ャイロ(4)の出力信号の直流成分は、信号として取り
込まないため、ドリフトによる直流成分の変動は、位相
角φの検出精度に関係なくなる。According to the above-described azimuth detecting method for detecting the phase angle φ, the DC component of the output signal of the gyro (4) is not taken in as a signal, and therefore the fluctuation of the DC component due to the drift is not related to the detection accuracy of the phase angle φ. .
以上要約すれば、回転速度の遅い移動体(1)におい
ては、テーブル(3)を回転させて、ジャイロ(4)の
出力信号が1サイクルにおける最大値または最小値の時
の角速度検出軸(43)の方向を北または南とし、または
最大値と最小値の平均値を指すときの角度検出軸の方向
を東または西として、方位を検出する。正し、回転速度
の速い移動体(1)においては、上記ジャイロ(4)の
出力信号が移動体(1)の回転移動に伴ってずれる位相
を検出することによって方位を検出することができる。In summary, in the moving body (1) having a slow rotation speed, the table (3) is rotated, and the angular velocity detection axis (43) when the output signal of the gyro (4) has the maximum value or the minimum value in one cycle. ) Is the north or south, or the direction of the angle detection axis when pointing the average of the maximum and minimum values is east or west, and the azimuth is detected. Correctly, in the moving body (1) having a high rotation speed, the azimuth can be detected by detecting the phase in which the output signal of the gyro (4) shifts with the rotational movement of the moving body (1).
<発明の効果> 以上のように、本発明の移動体の方位検出方法によれ
ば、移動体が局地水平面内において回転移動する場合に
は、ジャイロの回転角度に対応する基準信号とジャイロ
からの出力信号との位相差をジャイロの出力の最大値と
最小値との平均値またはピーク値に対応する回転角度
と、位相差に対応する回転角度により移動体の方位を検
出することができるという特有の効果を奏する。<Effects of the Invention> As described above, according to the method for detecting a direction of a moving body of the present invention, when the moving body is rotationally moved in the local horizontal plane, the reference signal corresponding to the rotation angle of the gyro and the gyro are used. It is said that the azimuth of the moving object can be detected by the rotation angle corresponding to the average value or the peak value of the maximum value and the minimum value of the gyro output and the rotation angle corresponding to the phase difference from the phase difference with the output signal of Has a unique effect.
第1図は、ジャイロを利用した方位検出方法の一実施例
を示す斜視図、 第2図は、地球自転の影響を受けている状態を説明する
図、およびその時の出力波形図、 第3図は、レートジャイロの一部を切り欠いた拡大図、
および出力の取出しを説明する図、 第4図は、移動体が回転する時の出力状態を説明する
図、 第5図は、この発明の実施例を示すブロック図、 第6図は、位相差の検出を示す波形図、 第7図は、レートジャイロの原理を示す図。 (1)……移動体、(3)……回転テーブル、(4)…
…ジャイロ。 (5)……同期信号生成部、(6)……同期検波部、 (7)……位相シフト部。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a direction detecting method using a gyro, FIG. 2 is a view for explaining a state under the influence of the rotation of the earth, and an output waveform diagram at that time, FIG. Is an enlarged view of a part of the rate gyro cut out,
And FIG. 4 is a diagram illustrating output extraction, FIG. 4 is a diagram illustrating an output state when a moving body rotates, FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a phase difference. FIG. 7 is a waveform diagram showing the detection of the above, and FIG. 7 is a diagram showing the principle of the rate gyro. (1) ... moving body, (3) ... turning table, (4) ...
…gyro. (5) ... Synchronization signal generation section, (6) ... Synchronization detection section, (7) ... Phase shift section.
Claims (1)
した基準信号を生成し、基準信号とジャイロからの出力
信号との位相差を検出し、位相差に基づき移動体の方位
を検出することを特徴とする方位検出方法。1. A rate gyro is rotated, a reference signal synchronized with the rotation is generated, a phase difference between the reference signal and an output signal from the gyro is detected, and the azimuth of a moving body is detected based on the phase difference. Orientation detection method characterized by.
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