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JPH11264728A - Gyrocompass - Google Patents

Gyrocompass

Info

Publication number
JPH11264728A
JPH11264728A JP6701098A JP6701098A JPH11264728A JP H11264728 A JPH11264728 A JP H11264728A JP 6701098 A JP6701098 A JP 6701098A JP 6701098 A JP6701098 A JP 6701098A JP H11264728 A JPH11264728 A JP H11264728A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gyro
compass
azimuth
error correction
speed error
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
JP6701098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsurashi Yamamoto
貫志 山本
Shinichi Kawada
伸一 河田
Takeshi Hojo
武 北條
Michio Fukano
道雄 深野
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.)
Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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 Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
Priority to JP6701098A priority Critical patent/JPH11264728A/en
Priority to NO19990038A priority patent/NO990038L/en
Priority to US09/228,026 priority patent/US6131297A/en
Priority to GB9900514A priority patent/GB2337115B/en
Priority to GB0102958A priority patent/GB2358925B/en
Publication of JPH11264728A publication Critical patent/JPH11264728A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the error in acceleration or deceleration and in turning by providing a primary delay filter on a speed error compensator, and correcting the output of an azimuth transmitter after the speed error correction angle is passed through the primary delay filter. SOLUTION: An error correction part has a speed error arithmetic part 36, a time delay arithmetic part 37 and an azimuth correction part 38. The speed error arithmetic part 36 calculates the speed error correction angle. The output of the speed error arithmetic part 36 is supplied to the time delay arithmetic part 37. The time delay arithmetic part 37 substantially consists of a primary delay filter, and outputs the speed error correction angle with a time delay corresponding to its time constant. The time constant is set to a value close to the time constant of a north-indicating device. The output of the time delay arithmetic part 37 is supplied to the azimuth correction part 38, where the azimuth supplied from a master compass is corrected. The azimuth correction part 38 outputs the azimuth corrected by the speed error correction angle as the output of this gyrocompass. Thus, a gyrocompass usable for a high-speed vessel of 70-knot class can be provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高精度を要求される
船舶等のためのジャイロコンパスに関し、特に高速度に
て運行する船舶のためのジャイロコンパスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyrocompass for ships and the like that require high accuracy, and more particularly to a gyrocompass for ships operating at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のジャイロコンパスの例として本願
出願人と同一人の所有による日本国特許第885730
号(特公昭52−10017号)に開示されたジャイロ
コンパスがある。以下に、このジャイロコンパスについ
て説明するが、詳細は同特許公報を参照されたい。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional gyro compass, Japanese Patent No. 885730 owned by the same person as the present applicant.
(Japanese Patent Publication No. 52-10017). Hereinafter, the gyro compass will be described. For details, refer to the patent gazette.

【0003】図3に示すように、ジャイロコンパスは、
高速にて回転するジャイロロータ(破線で示す。)とこ
のジャイロロータを内蔵し液密構造を有するジャイロ球
又はジャイロケース1とジャイロケース1を包囲するタ
ンク2とジャイロケース1を支持する懸吊線3とを有す
る。懸吊線3の上端はタンク2に接続され、下端はジャ
イロケース1に接続されている。タンク2内には高粘性
のダンピングオイルの如き液体7が充填されている。
As shown in FIG. 3, the gyro compass is
A gyro rotor (shown by a broken line) that rotates at a high speed, a gyro sphere or a gyro case 1 containing the gyro rotor and having a liquid-tight structure, a tank 2 surrounding the gyro case 1, and a suspension line 3 supporting the gyro case 1. And The upper end of the suspension line 3 is connected to the tank 2, and the lower end is connected to the gyro case 1. The tank 2 is filled with a liquid 7 such as high-viscosity damping oil.

【0004】ジャイロケース1とタンク2には、それぞ
れ無接触偏位検出装置6が装着されている。無接触偏位
検出装置6は、ジャイロケース1の外面に装着された1
次側4N、4Sとタンク2の内面に装着された2次側5
N、5Sとを有する。これらの1次側4N、4S及び2
次側5N、5Sは、ジャイロの北側及び南側に装着され
る、即ち、子午線方向に沿って水平に配置されたジャイ
ロロータのスピン軸線の延長線がジャイロケース1及び
タンク2と交差する位置に装着される。
The gyro case 1 and the tank 2 are each provided with a non-contact displacement detecting device 6. The non-contact displacement detecting device 6 is mounted on the outer surface of the gyro case 1.
Secondary side 4N, 4S and secondary side 5 mounted on the inner surface of tank 2
N, 5S. These primary sides 4N, 4S and 2
The secondary sides 5N and 5S are mounted on the north and south sides of the gyro, that is, mounted at positions where an extension of the spin axis of the gyro rotor horizontally arranged along the meridian direction intersects the gyro case 1 and the tank 2. Is done.

【0005】無接触偏位検出装置6によって、ジャイロ
ケース1とタンク2の間の相対的回転変位、即ち、ジャ
イロケース1に対するタンク2の垂直軸線周り及び水平
軸線周りの回転偏差が検出されるが、詳細は上述の特許
公報を参照されたい。
[0005] The relative displacement between the gyro case 1 and the tank 2, that is, the rotational deviation about the vertical axis and the horizontal axis of the tank 2 with respect to the gyro case 1 is detected by the non-contact displacement detecting device 6. Please refer to the above-mentioned patent publication for details.

【0006】タンク2の赤道上のスピン軸線と直交する
位置に1対の水平軸8、8’が装着され、この水平軸
8、8’は、タンク2を囲むように配置された水平環1
2に装着された水平軸受け13、13’の内輪に装着さ
れている。一方の水平軸8には水平歯車9が装着され、
この水平歯車9は水平環12に装着された水平追従サー
ボモータ10の水平ピニオン11に噛合している。
A pair of horizontal shafts 8 and 8 ′ are mounted at a position orthogonal to the spin axis on the equator of the tank 2, and the horizontal shafts 8 and 8 ′ are arranged on a horizontal ring 1 surrounding the tank 2.
2 are mounted on the inner rings of the horizontal bearings 13 and 13 'mounted thereon. A horizontal gear 9 is mounted on one horizontal shaft 8,
The horizontal gear 9 meshes with a horizontal pinion 11 of a horizontal tracking servo motor 10 mounted on a horizontal ring 12.

【0007】水平環12には、水平軸受け13、13’
と直交する位置にジンバル軸14、14’が装着され、
このジンバル軸14、14’は、タンク2を囲むように
配置された垂直環16に装着されたジンバル軸受け1
5、15’の内輪に装着されている。垂直環16の上下
両端には垂直軸17、17’が装着され、この垂直軸1
7、17’は盤器24の垂直軸受け25、25’の内輪
に装着されている。
The horizontal ring 12 has horizontal bearings 13, 13 '.
The gimbal shafts 14 and 14 'are mounted at positions orthogonal to
The gimbal shafts 14 and 14 ′ are attached to a gimbal bearing 1 mounted on a vertical ring 16 arranged so as to surround the tank 2.
It is mounted on the inner rings 5, 15 '. Vertical shafts 17, 17 ′ are attached to the upper and lower ends of the vertical ring 16, respectively.
Reference numerals 7 and 17 'are mounted on inner rings of vertical bearings 25 and 25' of the panel device 24.

【0008】下側の垂直軸17には方位歯車21が装着
され、この方位歯車21は盤器24に装着された方位追
従サーボモータ19の方位ピニオン20に噛合してい
る。上側の垂直軸17’には、コンパスカード22が装
着されている。盤器24の上面にはコンパスカード22
に対応するように、基板23が装着されている。基板2
3には船首方向を示す基線26が記されている。
An azimuth gear 21 is mounted on the lower vertical shaft 17, and this azimuth gear 21 meshes with an azimuth pinion 20 of an azimuth tracking servo motor 19 mounted on a board 24. A compass card 22 is mounted on the upper vertical shaft 17 '. Compass card 22
The substrate 23 is mounted so as to correspond to the above. Substrate 2
Reference numeral 3 indicates a base line 26 indicating the bow direction.

【0009】この方位歯車21には更に方位発信器35
が装着されている。方位発信器35は、このジャイロコ
ンパスによって指示される船首方向を発信する。
The azimuth gear 21 further includes an azimuth transmitter 35.
Is installed. The azimuth transmitter 35 transmits a bow direction indicated by the gyro compass.

【0010】このジャイロコンパスの方位追従系及び水
平追従系を説明する。ジャイロケース1に対してタンク
2が垂直軸線周りに回転偏倚すると、この回転偏倚量は
無接触偏位検出装置6によって検出され、電圧信号が、
方位サーボモータ19の制御巻線に加えられる。方位サ
ーボモータ19の回転は、方位ピニオン20、方位歯車
21、垂直環16及び水平環12を介して、タンク2に
伝達される。それによって、タンク2は垂直軸線周りに
回転し、タンク2とジャイロケース1の間の垂直軸線周
りの相対的回転偏倚がゼロとなる。
An azimuth tracking system and a horizontal tracking system of the gyro compass will be described. When the tank 2 rotates around the vertical axis with respect to the gyro case 1, the amount of the rotation is detected by the non-contact displacement detecting device 6, and the voltage signal is
It is applied to the control winding of the azimuth servomotor 19. The rotation of the azimuth servomotor 19 is transmitted to the tank 2 via the azimuth pinion 20, the azimuth gear 21, the vertical ring 16 and the horizontal ring 12. Thereby, the tank 2 rotates around the vertical axis, and the relative rotational deviation between the tank 2 and the gyro case 1 around the vertical axis becomes zero.

【0011】こうして方位追従系によって、タンク2の
方位は常にジャイロロータのスピン軸線の方位に追従す
る。従ってコンパスカード22のN字は常にジャイロロ
ータのスピン軸線の方位に追従することとなる。従って
コンパスカード22のN字と基線26の偏差によって船
首方位が読み取られる。
Thus, the direction of the tank 2 always follows the direction of the spin axis of the gyro rotor by the direction tracking system. Therefore, the N-character of the compass card 22 always follows the direction of the spin axis of the gyro rotor. Therefore, the heading can be read from the deviation between the N-character of the compass card 22 and the baseline 26.

【0012】また、タンク2とジャイロケース1の間の
垂直軸線周りの相対的回転偏倚は常にゼロとなるから、
タンク2とジャイロケース1を接続する懸吊線3に捩じ
り応力は生じない。従って、この方位追従系によって、
ジャイロケース1に如何なる外乱も印加されることはな
い。
Further, since the relative rotational deviation between the tank 2 and the gyro case 1 about the vertical axis is always zero,
No torsional stress is generated in the suspension line 3 connecting the tank 2 and the gyro case 1. Therefore, with this azimuth tracking system,
No disturbance is applied to the gyro case 1.

【0013】次に水平追従系を説明する。ジャイロケー
ス1に対してタンク2が水平軸線周りに回転偏倚する
と、この回転偏倚量は無接触偏位検出装置6によって検
出され、電圧信号が、水平サーボモータ10の制御巻線
に加えられる。水平サーボモータ10の回転は、水平ピ
ニオン11及び水平歯車9を介して、タンク2に伝達さ
れる。それによって、タンク2は水平軸線周りに回転
し、タンク2とジャイロケース1の間の水平軸線周りの
相対的回転偏倚がゼロとなる。こうして水平追従系によ
って、タンク2の傾斜は常にジャイロケース1の傾斜と
一致する。
Next, the horizontal tracking system will be described. When the tank 2 is rotationally displaced around the horizontal axis with respect to the gyro case 1, the amount of this rotational deviation is detected by the non-contact displacement detecting device 6, and a voltage signal is applied to the control winding of the horizontal servomotor 10. The rotation of the horizontal servo motor 10 is transmitted to the tank 2 via the horizontal pinion 11 and the horizontal gear 9. Thereby, the tank 2 rotates around the horizontal axis, and the relative rotational deviation between the tank 2 and the gyro case 1 around the horizontal axis becomes zero. Thus, the inclination of the tank 2 always coincides with the inclination of the gyro case 1 by the horizontal tracking system.

【0014】図4を参照してジャイロの指北作用を説明
する。図4はジャイロケース1がタンク2内に配置され
た状態を略線的に示したものであり、タンク2内には高
粘性のダンピング液7が充填されており、ジャイロケー
ス1はダンピング液7に漬かる状態で懸吊線3によって
懸吊されている。
The gyro's finger north action will be described with reference to FIG. FIG. 4 schematically shows a state in which the gyro case 1 is disposed in the tank 2. The tank 2 is filled with a high-viscosity damping liquid 7. In a state of being immersed in water.

【0015】ここで、ジャイロケース1の重心の位置を
1 、タンク2の中心位置をO2 とする。懸吊線3とタ
ンク2の結合点をP、懸吊線3とジャイロケース1の結
合点をQとする。タンク2の中心軸線は線PO2 を通
る。ジャイロロータ(破線の矩形部分)のスピン軸線が
ジャイロケース1と交わる点をA、Bとし、この2点
A、Bに対応するタンク2上の点をA’、B’とする。
更に、水平面をH−H’とする。
Here, the position of the center of gravity of the gyro case 1 is O 1 , and the center position of the tank 2 is O 2 . The connection point between the suspension line 3 and the tank 2 is P, and the connection point between the suspension line 3 and the gyro case 1 is Q. The central axis of the tank 2 through line PO 2. The points at which the spin axis of the gyro rotor (the dashed rectangular portion) intersects the gyro case 1 are A and B, and the points on the tank 2 corresponding to the two points A and B are A 'and B'.
Further, the horizontal plane is HH '.

【0016】ジャイロロータのスピン軸線が水平な場合
(θ=0°)には、タンク2の南北線A’B’はスピン
軸線に整合した位置に配置され、ジャイロケース1の重
心の位置O1 はタンク2の中心位置O2 に一致する。
When the spin axis of the gyro rotor is horizontal (θ = 0 °), the north-south line A'B 'of the tank 2 is arranged at a position aligned with the spin axis, and the position O 1 of the center of gravity of the gyro case 1 is set. Corresponds to the center position O 2 of the tank 2.

【0017】ジャイロロータのスピン軸線が水平面H−
H’に対して傾斜角θだけ傾斜し、ジャイロケース1の
指北端のA側が水平面H−H’に対して上昇していると
仮定する。上述のように水平追従サーボ系によって、タ
ンク2はジャイロロータの傾斜角θに追従して水平軸線
周りに回転傾斜する。従って、タンク2の中心軸線PO
2 は鉛直線に対して傾斜角θだけ傾斜する。
The spin axis of the gyro rotor is in a horizontal plane H-
Assume that the gyro case 1 is inclined at an inclination angle θ with respect to H ′, and the A side at the north end of the finger of the gyro case 1 is elevated with respect to the horizontal plane HH ′. As described above, the tank 2 rotates and tilts around the horizontal axis by following the tilt angle θ of the gyro rotor by the horizontal tracking servo system. Therefore, the center axis PO of the tank 2
2 is inclined by an inclination angle θ with respect to the vertical line.

【0018】外力が作用しないと、懸吊線3は鉛直線に
一致する。懸吊線3の張力Tによってジャイロケース1
に対して重心O1 周りのモーメントMが生成される。ジ
ャイロケース1の重心O1 と取り付け点Qの間の距離を
rとし、ジャイロケース1のダンパー液7による浮力を
除いた残留重量をmgとすれば、ジャイロケース1に作
用するモーメントMは次のように表される。
When no external force acts, the suspension line 3 coincides with the vertical line. Gyro case 1 by tension T of the suspension line 3
, A moment M around the center of gravity O 1 is generated. The distance between the center of gravity O 1 and attachment point Q of the gyro case 1 and r, if mg residue excluding weight of the buoyancy by the damper fluid 7 of the gyro case 1, the moment M is the following acting on the gyro case 1 Is represented as

【0019】[0019]

【数1】M=Trsinθ=mgrsinθ## EQU1 ## M = Trsin θ = mgr sin θ

【0020】このモーメントMはジャイロロータに対す
るトルクとして水平軸線(重心O1を通り紙面に垂直な
線)周りに作用する。こうして、「スピン軸線の水平面
に対する傾斜角に比例したトルクをジャイロの水平軸の
周りに加える」ことができるから、指北力が生成され、
ジャイロコンパスを得ることができる。上記の距離r、
重量mg及びジャイロの角運動量を選択することによっ
て、指北運動の周期を数10分〜百数10分とすること
ができる。
This moment M acts as a torque on the gyro rotor around a horizontal axis (a line passing through the center of gravity O 1 and perpendicular to the paper). In this way, it is possible to “apply a torque proportional to the angle of inclination of the spin axis with respect to the horizontal plane around the horizontal axis of the gyro”, so that fingering force is generated,
Gyro compass can be obtained. The above distance r,
By selecting the weight mg and the angular momentum of the gyro, the period of the finger north movement can be set to several tens of minutes to one hundred and several tens of minutes.

【0021】次に、このジャイロコンパスに設けられた
制振装置を説明する。上述のようなジャイロコンパスに
使用される制振装置は、「スピン軸線の水平面に対する
傾斜角に比例したトルクをジャイロの垂直軸の周りに加
える」ように構成されている。上述のように、ジャイロ
ロータのスピン軸線が水平面H−H’に対して傾斜角θ
だけ傾斜すると、水平追従系の作用によって、タンク2
も水平面H−H’に対して傾斜角θだけ傾斜する。
Next, a vibration damping device provided in the gyro compass will be described. The vibration damping device used in the gyro compass as described above is configured to “apply a torque about the vertical axis of the gyro in proportion to the inclination angle of the spin axis with respect to the horizontal plane”. As described above, the spin axis of the gyro rotor has the inclination angle θ with respect to the horizontal plane HH ′.
When tilted only, the tank 2
Are also inclined by an inclination angle θ with respect to the horizontal plane HH ′.

【0022】図4に図示したように、ジャイロケース1
は、懸吊線3が垂直線と一致するまで、タンク2に対し
て相対的にタンク2上の点B’方向に距離ξ(O1 −O
2 )だけ移動する。この移動量ξは、ジャイロロータの
スピン軸線の水平面H−H’に対する傾斜角θに比例す
る。従って、このジャイロケース1の相対的な移動量ξ
を電気的に検出し、この検出量に対応して、方位追従系
の追従位置を偏倚させ、懸吊線3を捩じることによっ
て、所望の制振作用が得られる。
As shown in FIG. 4, the gyro case 1
Is a distance ξ (O 1 -O 1) in the direction of point B ′ on tank 2 relative to tank 2 until suspension line 3 coincides with the vertical line.
2 ) Just move. This movement amount ξ is proportional to the inclination angle θ of the spin axis of the gyro rotor with respect to the horizontal plane HH ′. Therefore, the relative movement amount of the gyro case 1 ξ
Is electrically detected, the follow-up position of the azimuth follow-up system is deviated in accordance with the detected amount, and the suspension line 3 is twisted to obtain a desired vibration damping action.

【0023】尚、懸吊線3は僅かに剛性を有するから、
ジャイロケース1が水平面H−H’に対して傾斜したと
き、実際には破線にて示すように撓み曲線を描く。従っ
て、ジャイロケース1の線A’B’方向の移動量ξ(O
1 −O2 )も、僅かに減少する。しかしながら、懸吊線
3は十分可撓性を有し、斯かる移動量の変化は僅かであ
り、実用的な設計では、その影響は小さい。従って、こ
こでは斯かる移動量の変化を無視して説明する。
Since the suspension line 3 has a slight rigidity,
When the gyro case 1 is inclined with respect to the horizontal plane HH ′, it actually draws a bending curve as shown by a broken line. Therefore, the movement amount of the gyro case 1 in the direction of the line A′B ′ '(O
1 -O 2) is also slightly decreased. However, the suspension line 3 is sufficiently flexible, such a change in the amount of movement is small, and the effect is small in a practical design. Therefore, the description will be made here ignoring such a change in the movement amount.

【0024】無接触偏位検出装置6には、このジャイロ
ケース1の相対的な移動量ξを検出するための変位検出
用コイルが設けられている。変位検出用コイルの出力端
子は、ジャイロケース1の移動量ξに比例した差動電圧
を出力する。
The non-contact displacement detecting device 6 is provided with a displacement detecting coil for detecting the relative movement amount ξ of the gyro case 1. The output terminal of the displacement detection coil outputs a differential voltage proportional to the amount of movement の of the gyro case 1.

【0025】この電圧信号は、方位サーボモータ19の
制御巻線に供給される。従って、方位サーボモータ19
の制御巻線には、この電圧信号だけ、過剰に印加され、
タンク2のジャイロケース1に対する方位追従動作を偏
倚させる。
This voltage signal is supplied to the control winding of the azimuth servomotor 19. Therefore, the azimuth servomotor 19
This voltage signal is applied excessively to the control winding of
The azimuth following operation of the tank 2 with respect to the gyro case 1 is biased.

【0026】タンク2は垂直軸線周りに、方位追従系の
動作に対して偏倚するように、回転偏倚し、懸吊線3に
捩じりトルクが生ずる。それによってジャイロケース1
は、ジャイロケース1の移動量ξに比例した捩じりトル
クを受ける。こうして、ジャイロの制振作用が生成され
る。
The tank 2 is rotationally displaced around the vertical axis so as to be deviated from the operation of the azimuth tracking system, and a torsional torque is generated in the suspension line 3. Gyro case 1
Receives a torsional torque proportional to the amount of movement の of the gyro case 1. In this way, a gyro damping action is generated.

【0027】ところでジャイロコンパスでは「速度誤
差」と「加速度誤差」が問題となる。速度誤差は船舶が
移動することに起因する誤差であり、ジャイロコンパス
の構造又は形式に拘わらず生ずる。船舶が地球という球
体の表面に沿って移動することは、力学的には船舶が地
球の中心とする円運動をすることである。従って、船舶
は地球の自転軸周りの自転と同時に他の自転軸周りの自
転を行っている。ジャイロロータのスピン軸は、地球の
自転ベクトルの方向ではなく、この「2つの自転のベク
トルの合成方向」を指向する。両者の差が速度誤差δで
あり、次の式によって表される。
In the gyro compass, "speed error" and "acceleration error" pose problems. The speed error is an error caused by the movement of the ship, and occurs regardless of the structure or type of the gyro compass. The fact that a ship moves along the surface of a sphere called the earth is that the ship makes a circular motion about the center of the earth. Therefore, the ship is rotating around the other rotation axis simultaneously with the rotation about the earth rotation axis. The spin axis of the gyro rotor is directed not in the direction of the earth's rotation vector but in this “composite direction of two rotation vectors”. The difference between the two is the speed error δ, which is expressed by the following equation.

【0028】[0028]

【数2】 δ=VcosC/(RΩcosλ+VsinC)Δ = VcosC / (RΩcosλ + VsinC)

【0029】ここにVは船舶の速度、Rは地球の半径、
Ωは地球の自転角速度、λは緯度、Cは方位角である。
方位角Cは真北方向(子午線)に対する船首方位の偏差
であり、時計方向に正とする。
Where V is the speed of the ship, R is the radius of the earth,
Ω is the rotation angle velocity of the earth, λ is latitude, and C is azimuth.
The azimuth angle C is a deviation of the heading with respect to the true north direction (meridian), and is positive in the clockwise direction.

【0030】図5を参照して説明する。図5Aは、北進
中の船舶80が右周りに180°旋回し、船首を南方向
に転回した場合の航路を示す。図5Bは、ジャイロコン
パスが示す船首方位φM の誤差δの変化を示す。船舶が
一定速度にて航行しているときは加速度誤差がゼロであ
るから、ジャイロコンパスが示す船首方位φM は数2の
式によって表される速度誤差δだけ偏倚した方位を示
す。船舶が北進中の速度誤差δ1 及び南進中の速度誤差
δ2 は、数2の式にそれぞれ方位角C=0及びC=18
0°を代入して得られる。
A description will be given with reference to FIG. FIG. 5A shows a route when a ship 80 traveling north is turning clockwise by 180 ° and the bow is turned to the south. Figure 5B shows the change in the error δ of heading phi M indicated gyrocompass. Since acceleration error is zero when the ship is sailing at a constant speed, heading phi M indicated gyro compass indicating the direction in which offset by the speed error δ represented by Expression 2. The speed error δ 1 when the ship is traveling north and the speed error δ 2 when the ship is traveling south are given by the formulas of Equation 2 as azimuths C = 0 and C = 18, respectively.
It is obtained by substituting 0 °.

【0031】[0031]

【数3】δ1 =V/(RΩcosλ) δ2 =−V/(RΩcosλ)Equation 3] δ 1 = V / (RΩcosλ) δ 2 = -V / (RΩcosλ)

【0032】船舶が一定速度にて北進中のとき、ジャイ
ロコンパスが示す船首方位φM は数3の式によって表さ
れる角度δ1 だけ西偏し、船舶が一定速度にて南進中の
とき、ジャイロコンパスが示す船首方位φM は数3の式
によって表される角度δ2 だけ東偏した方位を向いて静
定している。
[0032] When the ship is in northward at a constant speed, and Nishihen angle [delta] 1, represented by the formula heading phi M is the number 3 indicated by gyro compass, when a ship is in southward at a constant speed, The heading direction φ M indicated by the gyro compass is settled in the azimuth direction eastward by the angle δ 2 represented by the equation (3).

【0033】船舶80が時点t1 にて、旋回を開始し、
時点t2 にて、旋回を終了したとする。旋回の終了時点
2 におけるジャイロコンパスが示す船首方位φM の誤
差は、図5Bに示すように、数3の式によって表される
角度δ2 より大きい。これは旋回による加速度誤差が発
生したからである。旋回の前後における速度誤差の変動
量はバリスティック誤差δB と称される。
At time t 1, the ship 80 starts turning,
At time t 2, and has finished turning. The error of the heading φ M indicated by the gyro compass at the end point t 2 of the turn is larger than the angle δ 2 represented by the equation (3), as shown in FIG. 5B. This is because an acceleration error due to turning has occurred. The amount of variation of speed error before and after the turning are referred to as ballistic error [delta] B.

【0034】[0034]

【数4】δB =(δ2 +Δδ)−δ1 ## EQU4 ## δ B = (δ 2 + Δδ) −δ 1

【0035】ジャイロコンパスが示す船首方位φM が、
数3の式によって表される角度δ2だけ東偏した方位を
向いて静定するのは、旋回の終了時点t2 より所定の静
定時間が経過した時点t3 である。
The heading φ M indicated by the gyro compass is
It is to settle toward the direction that Higashihen angle [delta] 2 expressed by the equation (3), the point at t 3 when between the end t 2 than the predetermined settling of turning has elapsed.

【0036】加速度誤差は、船舶が加減速、旋回等を行
ったときに加速度が指北装置に水平方向に作用するため
に発生する過渡的な誤差である。旋回中に船舶は加速度
を受ける。上述の例では、右周りに180°旋回する間
に、船舶は、遠心力の南北方向の成分として南から北に
向かう加速度αを受ける。このため図4にてジャイロジ
ャイロケース1は、北方向(BからAに向かう方向)に
押し出され、加速度αに比例した角度θ=α/gの傾斜
を生ずる。この傾斜によってジャイロケース1に加わる
トルクは、数1の式に角度α/gを代入することによっ
て得られる。
The acceleration error is a transient error that occurs when the ship accelerates / decelerates, turns, or the like, and the acceleration acts on the finger north device in the horizontal direction. The ship receives acceleration during the turn. In the above example, while turning 180 ° clockwise, the ship receives an acceleration α from south to north as a north-south component of the centrifugal force. For this reason, in FIG. 4, the gyro gyro case 1 is pushed out in the north direction (the direction from B to A), and an inclination θ = α / g proportional to the acceleration α occurs. The torque applied to the gyro case 1 by this inclination can be obtained by substituting the angle α / g into the equation (1).

【0037】[0037]

【数5】TS =mgrsin(α/g)## EQU5 ## T S = mgr sin (α / g)

【0038】rはモーメントの腕の長さ、αは北向きの
加速度、gは重力加速度である。このトルクは、指北作
用を生成するトルクと同様に、点Oを通りジャイロのス
ピン軸線と直交する水平軸線周りに作用する。このた
め、ジャイロのスピン軸線は、点Oを通る垂直な軸線
(重力軸線)周りに右周りのプレセッションを生ずる。
これが加速度誤差である。
R is the length of the arm of the moment, α is the northward acceleration, and g is the gravitational acceleration. This torque acts on a horizontal axis passing through the point O and perpendicular to the spin axis of the gyro, similarly to the torque generating the fingering action. Thus, the gyro spin axis produces a clockwise precession about a vertical axis (gravity axis) passing through point O.
This is the acceleration error.

【0039】そこで、旋回中の加速度誤差の値を調節す
ることができるなら、バリスティック誤差δB が旋回前
後の速度誤差の差に等しくなるようにすることができ
る。
[0039] Therefore, if it is possible to adjust the value of the acceleration error during turning can be ballistic error [delta] B is set to be equal to the difference of the velocity error before and after turning.

【0040】[0040]

【数6】δB =δ2 −δ1 =−2V/(RΩcosλ)Δ B = δ 2 −δ 1 = −2V / (RΩcosλ)

【0041】この条件を満たすためには、ジャイロロー
タのスピン軸の指北周期が約84.3分であればよいこ
とが知られている。通常の船舶では、数6の式が成り立
つように設計されているため、ジャイロコンパスを始動
させてから静定するまで約3〜4時間かかる。
It is known that in order to satisfy this condition, the finger north period of the spin axis of the gyro rotor only needs to be about 84.3 minutes. In an ordinary ship, it takes about 3 to 4 hours from starting the gyrocompass to settling since the gyrocompass is designed so that the equation (6) is satisfied.

【0042】しかしながら、ジャイロロータのスピン軸
の指北周期は緯度λの関数であり、数6の式が成り立つ
のは、特定の緯度λだけである。この緯度を基準緯度と
称する。基準緯度は、通常の設計では、約53度に選択
される。これは、通常の船舶の航行範囲である赤道から
緯度60度の領域にて、船舶の位置が基準緯度より偏倚
していても、誤差を最小にするように設定されたもので
ある。
However, the finger north period of the spin axis of the gyro rotor is a function of the latitude λ, and the equation of Expression 6 holds only at a specific latitude λ. This latitude is called a reference latitude. The reference latitude is selected to be about 53 degrees in a normal design. This is set so as to minimize the error even if the position of the ship deviates from the reference latitude in an area at a latitude of 60 degrees from the equator which is a normal ship navigation range.

【0043】図6を参照して従来の速度誤差の修正方法
の例を説明する。船舶は通常、ジャイロコンパス即ち、
マスターコンパス以外に多数のレピータコンパスを備え
る。マスターコンパスとレピータコンパスの関係は親時
計と子時計の関係のようなものであり、レピータコンパ
スはマスターコンパスから供給された方位角を同期的に
指示する。船舶は操舵用のレピータコンパスを使用して
操船される。
An example of a conventional method for correcting a speed error will be described with reference to FIG. Ships usually have a gyrocompass,
It has many repeater compasses in addition to the master compass. The relationship between the master compass and the repeater compass is like the relationship between the master clock and the slave clock, and the repeater compass synchronously indicates the azimuth supplied from the master compass. The ship is steered using a steering repeater compass.

【0044】速度誤差の修正方法は様々であるが、ここ
ではその一例を示す。先ず、数2の式によって速度誤差
修正角δV を求める。レピータコンパスは、マスターコ
ンパスが示す船首方位φM を速度誤差修正角δV によっ
て修正した値を指示する。
Although there are various methods for correcting the speed error, an example is shown here. First, a speed error correction angle [delta] V by the number 2 in formula. Repeater compass indicates the value obtained by correcting the heading phi M indicated master compass by speed error correction angle [delta] V.

【0045】数2の式より明らかなように、船舶の方位
角Cが90度を超えると、速度誤差修正角δV の符号は
変化する。従ってレピータコンパスが示す船首方位φR
とマスターコンパスが示す船首方位φM の大小関係は変
化する。尚、船舶の方位角Cが90度のとき、即ち、船
首方位が真東を向いた時は、速度誤差修正角δV はゼロ
である。従ってレピータコンパスが示す船首方位φR
マスターコンパスが示す船首方位φM は等しい。
As is apparent from the equation (2), when the azimuth angle C of the ship exceeds 90 degrees, the sign of the speed error correction angle δ V changes. Therefore, the heading φ R indicated by the repeater compass
Magnitude of heading phi M indicated master compass and changes. Note that when the azimuth angle C of the ship is 90 degrees, that is, when the heading is facing east, the speed error correction angle δ V is zero. Thus heading phi M indicated heading phi R and master compass indicated by repeater compass are equal.

【0046】[0046]

【数7】0<C<90° δV >0, φR <φM C=90° δV =0, φR =φM C>90° δV <0, φR >φM Equation 7] 0 <C <90 ° δ V > 0, φ R <φ M C = 90 ° δ V = 0, φ R = φ M C> 90 ° δ V <0, φ R> φ M

【0047】尚、数2の式によって速度誤差修正角δV
を求める際、船舶の方位角Cが必要であるが、正確な船
舶の方位角Cは未だ求められていない。従って、数2の
式に代入する船舶の方位角Cとして、マスターコンパス
が示す船首方位φM 、即ち、方位発信器35の出力が用
いられる。
It should be noted that the velocity error correction angle δ V is calculated by the equation (2).
Is required, the azimuth C of the ship is required, but the exact azimuth C of the ship has not yet been determined. Therefore, the heading φ M indicated by the master compass, that is, the output of the azimuth transmitter 35 is used as the azimuth C of the ship to be substituted into the equation (2).

【0048】図6を参照して説明する。図6において、
使用されている記号を次のように定める。
A description will be given with reference to FIG. In FIG.
The symbols used are defined as follows:

【0049】[0049]

【数8】δV =∠POH:速度誤差修正角 δA =∠n0 On:加速度誤差 C=∠NOH:船舶の実際の船首方位角 φM =∠nOH:マスターコンパスが示す船首方位角 φR =∠nOP:レピータコンパスが示す船首方位角 φGS=∠nON:ジャイロのスピン軸線の方位角Δ V = ∠POH: Velocity error correction angle δ A = ∠n 0 On: Acceleration error C = ∠NOH: Actual bow azimuth of the ship φ M = ∠nOH: Bow azimuth indicated by master compass φ R = ∠nOP: Heading azimuth indicated by the repeater compass φ GS = ∠nON: Gyro spin axis azimuth

【0050】図6Aは船舶80が一定の速度にて北進し
ている状態を示す。船舶80に設けられたマスターコン
パスの中心位置に原点Oをとる。線分GSはジャイロロ
ータのスピン軸線、線分NSは子午線を表す。船舶80
は北進しており、船舶80の船首方位OHは真北方向O
Nに一致している。マスターコンパスの方位On0 は真
北方向ONより角度∠n0 ONだけ西偏している。
FIG. 6A shows a state where the ship 80 is traveling north at a constant speed. The origin O is set at the center position of the master compass provided on the ship 80. The line segment GS represents the spin axis of the gyro rotor, and the line segment NS represents the meridian. Ship 80
Is heading north, and the heading OH of ship 80 is
N. The azimuth On 0 of the master compass is deviated west from the true north direction ON by an angle Δn 0 ON.

【0051】船舶80が一定の速度にて北進している間
は、加速度誤差が生じないから、この西偏角度∠n0
Nは数2の式の計算より求められる速度誤差修正角δV
に等しい。レピータコンパスは、上述のように、マスタ
ーコンパスの方位角∠n0 ONを数2の式の計算より求
めた速度誤差修正角δV によって修正することによって
得られる方位を指示する。従って、レピータコンパス
は、真北方向ONを指示する。
[0051] While the ship 80 is northward at a constant speed, because the acceleration error does not occur, this west polarization angle ∠n 0 O
N is the velocity error correction angle δ V obtained from the calculation of the equation (2).
be equivalent to. As described above, the repeater compass indicates the azimuth obtained by correcting the azimuth angle ∠n 0 ON of the master compass with the speed error correction angle δ V obtained by the calculation of the equation (2). Therefore, the repeater compass indicates the true north direction ON.

【0052】図6Bは船舶80が右周りに旋回を開始
し、船首方位OHが平面座標の第1象限に配置されてい
ることを示す。旋回中、ジャイロケースは南北方向の加
速度αを受けて傾斜し、ジャイロロ─タは、プレセッシ
ョンを行う。ジャイロロータのスピン軸線GSはプレセ
ッションによってOn0 からOnに時計方向に回転す
る。このプレセッションによるジャイロロータのスピン
軸線GSの変化∠n0 Onが加速度誤差δA である。
FIG. 6B shows that the vessel 80 starts turning clockwise and the heading OH is located in the first quadrant of the plane coordinates. During the turn, the gyro case leans in response to the north-south acceleration α, and the gyro rotor performs a pre-session. The spin axis GS of the gyro rotor rotates clockwise from On 0 to On by precession. Change ∠n 0 On the spin axis GS of gyro rotor according to the pre-session is acceleration error [delta] A.

【0053】このとき、マスターコンパスが示す船首方
位φM は、∠nOHである。この方位角φM =∠nOH
を数2の式に代入することによって得られた速度誤差修
正角δV はδV =∠POHであるとする。レピータコン
パスは、マスターコンパスが示す方位角φM =∠nOH
を速度誤差修正角δV =∠POHによって修正して得ら
れる方位を指示する。従って、レピータコンパスは、船
首方位φR として∠nOPを指示する。上述のように、
マスターコンパスが示す方位角φM は90度未満である
から、レピータコンパスが示す船首方位φR はマスター
コンパスが示す方位角φM より小さい。
At this time, the heading φ M indicated by the master compass is ΔnOH. This azimuth angle φ M = ∠nOH
Is substituted into the equation (2), the velocity error correction angle δ V obtained is δ V = ∠POH. The repeater compass has an azimuth φ M = ∠nOH indicated by the master compass.
Is corrected by the velocity error correction angle δ V = ∠POH. Therefore, repeater compass indicates the ∠nOP as heading phi R. As mentioned above,
Since the azimuth angle phi M indicated master compass is less than 90 degrees, heading phi R indicated by repeater compass azimuth angle phi M is smaller than indicated by master compass.

【0054】図6Cは、船舶80が更に旋回し、船首方
位OHが第2象限に配置されていることを示す。加速度
誤差δA によって、マスターコンパスのスピン軸線GS
は更にOnまで回転し、マスターコンパスが示す船首方
位φM は、∠nOHとなる。レピータコンパスが示す船
首方位φR =∠nOPは、マスターコンパスが示す船首
方位φM =∠nOHを速度誤差修正角δV =∠POHに
よって修正した値である。上述のように、マスターコン
パスが示す方位角φM は90度を超えているから、レピ
ータコンパスが示す船首方位φR はマスターコンパスが
示す方位角φMより大きい。
FIG. 6C shows that the vessel 80 has turned further and the heading OH is located in the second quadrant. Due to the acceleration error δ A , the spin axis GS of the master compass
Further rotates to On, and the heading φ M indicated by the master compass becomes ΔnOH. The heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass is a value obtained by correcting the heading φ M = ∠nOH indicated by the master compass by the velocity error correction angle δ V = ∠POH. As described above, since the azimuth angle phi M indicated master compass exceeds 90 degrees, the heading phi R indicated by repeater compass greater than the azimuth angle phi M indicated master compass.

【0055】図6Dは船舶80の旋回が終了し、船首方
位OHが真南方向OSを向いた状態を示す。旋回中の加
速度誤差δA によって、マスターコンパスのスピン軸線
GSはOnまで回転し、マスターコンパスが示す船首方
位φM は、∠nOH=180°−∠nONである。レピ
ータコンパスが示す船首方位φR =∠nOPは、マスタ
ーコンパスが示す船首方位φM =∠nOHを速度誤差修
正角δV =∠POHによって修正した値である。
FIG. 6D shows a state in which the turning of the boat 80 has been completed and the heading OH has turned to the true south direction OS. The acceleration error [delta] A of the turning, the spin axis GS master compass rotates to On, heading phi M indicated master compass is ∠nOH = 180 ° -∠nON. The heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass is a value obtained by correcting the heading φ M = ∠nOH indicated by the master compass by the velocity error correction angle δ V = ∠POH.

【0056】旋回終了時の速度誤差修正角δV =∠PO
Hは、数3の式によって求めたように、旋回開始時の速
度誤差修正角δV =∠n0 ONと大きさが等しく符号が
反対である。
The speed error correction angle δ V = 旋回 PO at the end of the turn
H is equal in magnitude and opposite in sign to the speed error correction angle δ V = ∠n 0 ON at the start of the turn, as determined by the equation (3).

【0057】[0057]

【数9】∠n0 ON=V/(RΩcosλ) ∠POH=−V/(RΩcosλ)∠n 0 ON = V / (RΩcosλ) ∠POH = −V / (RΩcosλ)

【0058】従って、次の関係が成り立つ。Therefore, the following relationship is established.

【0059】[0059]

【数10】 ∠n0 ON=∠nON=V/(RΩcosλ)10n 0 ON = ∠nON = V / (RΩcosλ)

【0060】従って、マスターコンパスが示す船首方位
φM は、φM =∠nOH=180°−∠n0 ON=18
0°−V/(RΩcosλ)となる。レピータコンパス
が示す船首方位φR =∠nOPは、マスターコンパスが
示す船首方位φM を計算によって求めた速度誤差修正角
∠POH=−V/(RΩcosλ)によって修正して得
られる方位である。従って、レピータコンパスが示す船
首方位φR =∠nOPは、180°となる。
Therefore, the heading φ M indicated by the master compass is φ M = ΔnOH = 180 ° −Δn 0 ON = 18
0 ° −V / (RΩcosλ). The heading direction φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass is a direction obtained by correcting the heading direction φ M indicated by the master compass by a speed error correction angle ΔPOH = -V / (RΩcosλ) obtained by calculation. Therefore, the heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass is 180 °.

【0061】こうして、旋回の前後にてマスターコンパ
スが示す船首方位φM は数3の式によって表される速度
誤差だけ西偏及び東偏するが、レピータコンパスが示す
船首方位φR は、正しく0°及び180°となる。
Thus, before and after the turn, the heading φ M indicated by the master compass shifts westward and eastward by the speed error represented by the equation (3), but the heading φ R indicated by the repeater compass is correctly set to 0. ° and 180 °.

【0062】[0062]

【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロコンパ
スでは、航行速度が20〜30ノット程度の通常の船舶
では問題無しに所定の優れた性能を発揮する。しかしな
がら、近年、70ノット級の高速船が増加し、高速船に
搭載されるジャイロコンパスの規格が制定される計画が
ある。例えば、70ノットまで対応可能なジャイロコン
パスの規格が制定される計画がある。
The conventional gyrocompass exhibits a predetermined excellent performance without any problem in a normal ship having a navigation speed of about 20 to 30 knots. However, in recent years, the number of high-speed ships of the 70 knot class has increased, and there are plans to establish standards for gyrocompasses mounted on high-speed ships. For example, there is a plan to establish a gyrocompass standard that can handle up to 70 knots.

【0063】このような高速船では加減速及び旋回時に
ジャイロコンパスに加わる南北方向の加速度が大きくな
り、指北装置等に影響を与える。例えば、上述のような
ジャイロ球方式の指北装置を使用する場合、タンク2中
のジャイロケース1がタンク2の内面に衝突する可能性
がある。ジャイロケース1の衝突を防止するためには、
液体7の粘度を高くし、ジャイロケース1の南北方向の
移動量を小さくすればよい。しかしながら、ここで従来
のジャイロコンパスでは知られていない新たな問題が発
生することが明らかとなった。
In such a high-speed ship, the acceleration in the north-south direction applied to the gyro compass during acceleration / deceleration and turning becomes large, which affects the finger north device and the like. For example, when using the gyro ball type finger north device as described above, the gyro case 1 in the tank 2 may collide with the inner surface of the tank 2. In order to prevent the collision of the gyro case 1,
What is necessary is just to increase the viscosity of the liquid 7 and reduce the amount of movement of the gyro case 1 in the north-south direction. However, it has been clarified here that a new problem occurs that is not known with the conventional gyrocompass.

【0064】図7を参照して説明する。図7は図6と同
様に北進中の船舶が右回りに180度旋回した後、南進
する状態を示す。図7Aは、図6Aと同一であり、一定
速度にて北進中の船舶を示す。マスターコンパスの方位
On0 は真北方向ONより角度∠n0 ONだけ西偏して
おり、レピータコンパスは、西偏角度∠n0 ONだけ修
正され、真北方向ONを指示している。
A description will be given with reference to FIG. FIG. 7 shows a state in which a ship traveling north is turning 180 degrees clockwise and then traveling south similarly to FIG. FIG. 7A is identical to FIG. 6A and shows a ship traveling north at a constant speed. The azimuth direction On 0 of the master compass is westwardly deviated from the true north direction ON by an angle 北 n 0 ON, and the repeater compass is corrected by the west deviation angle ∠n 0 ON to indicate the true north direction ON.

【0065】図7Bは、船舶が右回りに旋回を開始し、
第1象限に配置されている状態を示す。南北方向の加速
度αのためにジャイロケース1は北側(図4にてBから
A方向)に移動し、ジャイロケース1は傾斜する。しか
しながら、液体7の粘度が高いため、ジャイロケース1
の移動量は小さく、ジャイロケース1の傾斜角θは小さ
い。ジャイロケース1の傾斜角θは、従来の液体7で
は、南北方向の加速度αに比例して増加するが、より粘
度が高い液体では、小さな値となる。
FIG. 7B shows that the ship starts turning clockwise,
The state where it is arranged in the first quadrant is shown. The gyro case 1 moves to the north (in the direction from B to A in FIG. 4) due to the north-south acceleration α, and the gyro case 1 is inclined. However, since the viscosity of the liquid 7 is high, the gyro case 1
Is small, and the inclination angle θ of the gyro case 1 is small. The inclination angle θ of the gyro case 1 increases in proportion to the north-south acceleration α in the conventional liquid 7, but has a small value in a liquid having a higher viscosity.

【0066】従ってジャイロケース1に作用するトルク
は数5の式によって表されるトルクより小さく、加速度
誤差∠n0 Onの値は、図6Bの場合より小さくなり、
マスターコンパスが示す船首方位φM =∠nOHは、よ
り大きな値となる。しかしながら、マスターコンパスが
示す船首方位φM を修正するための速度誤差修正角δ V
=HOPは、数2の式の計算式によって求めるため、図
6Bの場合と同一である。従って、レピータコンパスが
示す船首方位φR =∠nOPは図6Bの場合より大きな
値となる。
Therefore, the torque acting on the gyro case 1
Is smaller than the torque expressed by the equation (5), and the acceleration is
Error ∠n0The value of On is smaller than in the case of FIG.
Heading φ indicated by master compassM= ∠nOH is good
The value becomes larger. However, the master compass
Show heading φMSpeed error correction angle δ to correct V
= HOP is obtained by the calculation formula of the equation (2).
6B. Therefore, the repeater compass
Show heading φR= ∠nOP is greater than in FIG. 6B
Value.

【0067】図7Cは、船舶が更に右回りに旋回し、第
2象限に配置されている状態を示す。同様に加速度誤差
∠n0 Onの値は、図6Cの場合より小さく、マスター
コンパスの方位Onは未だ真北方向ONより角度∠nO
Nだけ西偏している。
FIG. 7C shows a state where the ship turns further clockwise and is located in the second quadrant. Similarly, the value of the acceleration error Δn 0 On is smaller than in the case of FIG. 6C, and the azimuth On of the master compass is still the angle ΔnO from the true north direction ON.
It is west biased by N.

【0068】マスターコンパスが示す船首方位φM は9
0度より大きく速度誤差修正角δVの符号は負であり、
従ってレピータコンパスが示す船首方位φR は、マスタ
ーコンパスが示す船首方位φM より大きい。
The heading φ M indicated by the master compass is 9
The sign of the speed error correction angle δ V that is larger than 0 degrees is negative,
Heading phi R indicated by repeater compass therefore, greater than heading phi M indicated master compass.

【0069】図7Dは、船舶が更に右回りに旋回した状
態を示す。この状態でも、マスターコンパスの方位On
は、真北方向ONより僅かな角度∠nONだけ西偏して
いるが、真北方向ONに近接している。また、速度誤差
修正角δV =∠HOPは、図6Dの場合によって計算し
た値に略等しい。従って、レピータコンパスが示す船首
方位φR =∠nOPは、180度に近接している。この
とき、操舵手は旋回から直進に切り換えるが、実際の船
首方位OHは真南方向を向いていない。
FIG. 7D shows a state where the ship has turned further clockwise. Even in this state, the direction of the master compass On
Is westwardly deviated by a slight angle ΔnON from the true north direction ON, but is close to the true north direction ON. The speed error correction angle δ V = VHOP is substantially equal to the value calculated in the case of FIG. 6D. Therefore, the heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass is close to 180 degrees. At this time, the driver switches from turning to straight traveling, but the actual heading OH is not facing south.

【0070】こうして船舶は南進するべきにも拘わら
ず、真南方向OSより偏倚した進路をとることとなる。
尚、マスターコンパスのジャイロロータのスピン軸線G
Sは、徐々に時計方向に回転し、船首方位OHが真南方
向を向いて航行すると、最終的には、図6Dと同一の回
転位置に配置される。
In this way, the ship takes a course deviated from the true south direction OS even though the ship is to go south.
The spin axis G of the gyro rotor of the master compass
S gradually rotates clockwise, and when the heading OH travels in the true south direction, it is finally located at the same rotation position as in FIG. 6D.

【0071】これは、旋回が終了し南進しても、加速度
誤差δA は直ちにゼロにはならないからである。傾斜し
たジャイロケース1は、高い粘度の液体7内に配置され
ており、加速度αがゼロになっても直ぐに元の位置に戻
らない。従って、ジャイロケースが完全に元の位置に戻
るまでは、傾斜に起因したトルクがジャイロケース1に
作用し、加速度誤差δA が生ずる。
This is because the acceleration error δ A does not immediately become zero even if the vehicle ends and turns south. The inclined gyro case 1 is disposed in the liquid 7 having a high viscosity, and does not immediately return to the original position even when the acceleration α becomes zero. Therefore, until the gyro case is completely returned to its original position, the torque due to the inclination is applied to the gyro case 1, the acceleration error [delta] A is generated.

【0072】いずれにしても、加減速及び旋回毎に、誤
差が生じ、一定速度の航行に切り換えてから所定の時
間、数分〜数十分、経過しないと、誤差は消去しない。
In any case, an error occurs every time the vehicle is accelerated / decelerated or turned, and the error is not deleted unless a predetermined time, several minutes to several tens minutes, has elapsed after switching to the navigation at a constant speed.

【0073】尚、ジャイロ球方式の指北装置を有するジ
ャイロコンパスを例に説明したが、このような誤差は、
ジャイロ球方式の指北装置ばかりでなく、加速度誤差を
生成し且つその時定数が比較的大きい指北装置には共通
するものである。
The gyro compass having the gyro ball type fingering device has been described as an example.
This is common not only to the gyroscopic finger pointing device but also to a finger pointing device that generates an acceleration error and has a relatively large time constant.

【0074】本発明は斯かる点に鑑み、加速度誤差を生
成し且つその時定数が比較的大きい指北装置を有するジ
ャイロコンパスにおいて、加減速及び旋回の際の誤差を
除去することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to eliminate acceleration and deceleration and turning errors in a gyrocompass having a finger north device that generates an acceleration error and has a relatively large time constant.

【0075】[0075]

【課題を解決するための手段】本発明によると、スピン
軸を略々水平にしたジャイロロータを内蔵するジャイロ
ケースと、該ジャイロケースを3軸の自由度にて支持す
る支持装置と、上記ジャイロロータのスピン軸線の水平
面に対する傾斜角に比例し且つ所定の時定数の時間遅れ
のトルクを上記ジャイロケースに対して上記スピン軸線
と直交する水平軸線周りに印加するための指北装置と、
上記スピン軸線に対する船首方位を検出する方位発信器
と、該方位発信器の出力、航行体の速度及び緯度より速
度誤差修正角を演算し、該速度誤差修正角によって上記
方位発信器の出力を修正する速度誤差修正装置とを有す
るジャイロコンパスにおいて、上記速度誤差修正装置
は、上記指北装置の時定数に略等しい時定数の一次遅れ
フィルタを有し、上記速度誤差修正角は上記一次遅れフ
ィルタを経由した後に上記方位発信器の出力を修正する
ように構成されている。
According to the present invention, there is provided a gyro case incorporating a gyro rotor having a substantially horizontal spin axis, a support device for supporting the gyro case with three degrees of freedom, and the gyro. A fingering device for applying a torque with a time delay of a predetermined time constant in proportion to the inclination angle of the spin axis of the rotor with respect to the horizontal plane around the horizontal axis orthogonal to the spin axis with respect to the gyro case;
An azimuth transmitter for detecting the heading with respect to the spin axis, a speed error correction angle calculated from the output of the azimuth transmitter, the speed and the latitude of the vehicle, and correcting the output of the azimuth transmitter based on the speed error correction angle In the gyro compass having a speed error correction device, the speed error correction device has a first-order lag filter having a time constant substantially equal to the time constant of the finger north device, and the speed error correction angle is equal to the first-order lag filter. It is configured to correct the output of the azimuth transmitter after passing through.

【0076】本発明によると、上記一次遅れフィルタの
時定数は、加減速又は旋回時に、上記速度誤差修正角が
上記スピン軸線と子午線の間の角度に略等しくなるよう
に設定される。
According to the present invention, the time constant of the first-order lag filter is set such that the speed error correction angle is substantially equal to the angle between the spin axis and the meridian during acceleration or deceleration or turning.

【0077】従って、加速度誤差を生成し且つその時定
数が比較的大きい指北装置を有するジャイロコンパスに
おいて、加減速及び旋回の際の誤差を完全に除去するこ
とができる。
Therefore, in a gyro compass having a finger northing device that generates an acceleration error and has a relatively large time constant, errors during acceleration / deceleration and turning can be completely eliminated.

【0078】[0078]

【発明の実施の形態】図1を参照して本発明のジャイロ
コンパスの例を説明する。図1は本発明のジャイロコン
パスの誤差修正部のブロック図である。尚、ジャイロコ
ンパスの本体は図3及び図4を参照して説明した従来の
ジャイロコンパスの構成と同様であってよい。尚、本例
の場合、図4に示す指北装置のタンク2内に装填されて
いる液体7の粘度は従来のものより高い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a gyro compass of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an error correction unit of a gyro compass according to the present invention. The main body of the gyro compass may be the same as the configuration of the conventional gyro compass described with reference to FIGS. In the case of the present example, the viscosity of the liquid 7 loaded in the tank 2 of the fingering apparatus shown in FIG. 4 is higher than that of the conventional one.

【0079】ジャイロコンパスはマスターコンパスであ
り、従って、ジャイロコンパスの出力はレピータコンパ
スに供給される。レピータコンパスは誤差修正部の出力
を指示する。
The gyro compass is the master compass, and the output of the gyro compass is supplied to the repeater compass. The repeater compass indicates the output of the error correction unit.

【0080】本例の誤差修正部は、速度誤差演算部36
と時間遅れ演算部37と方位修正部38とを有する。速
度誤差演算部36は、数2の式に速度V、緯度λ及び方
位角Cを代入して速度誤差修正角δV を演算する。方位
角Cはマスターコンパスより供給された方位角φM であ
ってよい。即ち、方位角Cはマスターコンパスに取り付
けられた方位発信器35より供給されてよい。
The error correcting section of the present example comprises a speed error calculating section 36
And a time delay calculating unit 37 and a direction correcting unit 38. The speed error calculation unit 36 calculates the speed error correction angle δ V by substituting the speed V, the latitude λ, and the azimuth C into the equation (2). The azimuth C may be the azimuth φ M supplied from the master compass. That is, the azimuth angle C may be supplied from the azimuth transmitter 35 attached to the master compass.

【0081】マスターコンパスより供給される方位角φ
M は未だ修正されていないため誤差を含み、従って、数
2の式によって得られる速度誤差修正角δV は正確では
ないが、その誤差は小さく無視することができる。
Azimuth angle φ supplied from master compass
Since M has not yet been corrected, it includes an error. Therefore, the speed error correction angle δ V obtained by the equation (2) is not accurate, but the error is small and can be ignored.

【0082】速度誤差演算部36の出力は時間遅れ演算
部37に供給される。時間遅れ演算部37は実質的には
1次遅れフィルタであり、その時定数TP に相当する時
間だけ遅れて速度誤差修正角δV を出力する。時定数T
P は、指北装置の時定数TGに近い値に設定されるが、
その設定方法は後に詳述する。
The output of the speed error calculator 36 is supplied to a time delay calculator 37. The time delay calculation unit 37 is substantially a first-order delay filter, and outputs the speed error correction angle δ V with a delay corresponding to the time constant T P. Time constant T
P is set to a value close to the constant T G when ubiquitous device,
The setting method will be described later in detail.

【0083】速度誤差演算部36の出力がデジタル信号
であれば、時間遅れ演算部37は適当なソフトウェアに
よって構成してよい。速度誤差演算部36の出力がアナ
ログ信号であれば、時間遅れ演算部37は適当な演算増
幅器又はOPアンプを含む回路によって構成してよい。
If the output of the speed error calculator 36 is a digital signal, the time delay calculator 37 may be constituted by appropriate software. If the output of the speed error calculating section 36 is an analog signal, the time delay calculating section 37 may be constituted by a circuit including a suitable operational amplifier or an OP amplifier.

【0084】時間遅れ演算部37の出力は方位修正部3
8に供給され、そこでマスターコンパスより供給された
方位角φM を修正する。本例によると、マスターコンパ
スが示す方位角φM は、同時点の速度誤差修正角δV
よってではなく、時定数TPに相当する時間だけ遅れた
時点の速度誤差修正角δV によって修正される。
The output of the time delay calculation unit 37 is
8 to correct the azimuth angle φ M supplied from the master compass. According to the present embodiment, the azimuth angle phi M indicated master compass, not by the speed error correction angle [delta] V in the same time, is corrected by the speed error correction angle [delta] V at the time delayed by a time corresponding to a time constant T P You.

【0085】方位修正部38は、速度誤差修正角δV
よって修正され方位角をこのジャイロコンパスの出力と
して出力する。ジャイロコンパスがマスターコンパスで
あり、マスターコンパスがレピータコンパスに接続され
ている場合には、方位修正部38の出力は、レピータコ
ンパス40に供給され、レピータコンパス40はこの誤
差が除去された方位角δR を指示する。
The azimuth correcting unit 38 outputs the azimuth corrected by the velocity error correction angle δ V as an output of the gyro compass. When the gyro compass is a master compass and the master compass is connected to the repeater compass, the output of the azimuth correction unit 38 is supplied to the repeater compass 40, and the repeater compass 40 removes the error from the azimuth δ. Indicate R.

【0086】尚、方位修正部38は、誤差修正演算機能
と同時に信号変換機能を有する。例えば、時間遅れ演算
部37より出力された速度誤差修正角δV をマスターコ
ンパスの方位発信器35の出力に加算可能な信号に変換
する。更に、レピータコンパス40がステップモータに
よってカードを回転することによって方位角δR を指示
するように構成されている場合には、方位修正部38
は、ステップ信号を出力する変換器の機能を有するよう
に構成される。
The azimuth correction unit 38 has a signal conversion function as well as an error correction calculation function. For example, it converts the velocity error correction angle δ V output from the time delay calculation unit 37 into a signal that can be added to the output of the azimuth transmitter 35 of the master compass. Further, when the repeater compass 40 is configured to instruct the azimuth [delta] R by rotating the card in step motors, the azimuth correcting unit 38
Are configured to have the function of a converter that outputs a step signal.

【0087】図2を参照して、本発明による誤差修正装
置の機能を説明する。図2Aは一定速度で北進中の船舶
とマスターコンパスの方位、即ち、ジャイロロータのス
ピン軸線GSを示す。図6A及び図7Aと同様であり、
詳細な説明は省略する。
Referring to FIG. 2, the function of the error correction device according to the present invention will be described. FIG. 2A shows the azimuth of the ship traveling northward at a constant speed and the master compass, that is, the spin axis GS of the gyro rotor. 6A and 7A,
Detailed description is omitted.

【0088】図2Bは船舶が右回りに旋回を開始し、船
首方位OHが平面座標の第1象限にあることを示す。加
速度誤差δA =∠n0 Onの大きさは図7Bの場合と同
一である。従ってマスターコンパスが示す船首方位φM
=∠nOHの大きさも図7Bの場合と同一である。しか
しながら、速度誤差修正角δV =∠POHは、図7Bの
場合より大きい。これは、図1の速度誤差演算部36に
よって演算された速度誤差修正角δV は、時間遅れ演算
部37を経由して出力されるから、旋回前の値に近い値
となるためである。従って、レピータコンパス40が示
す船首方位φR=∠nOPの大きさは図7Bの場合より
小さい。
FIG. 2B shows that the ship starts turning clockwise and the heading OH is in the first quadrant of the plane coordinates. The magnitude of the acceleration error δ A = ∠n 0 On is the same as in FIG. 7B. Therefore, the heading φ M indicated by the master compass
= ∠nOH is also the same as in FIG. 7B. However, the speed error correction angle δ V = ∠POH is larger than in FIG. 7B. This is because the speed error correction angle δ V calculated by the speed error calculation unit 36 in FIG. 1 is output via the time delay calculation unit 37, and thus becomes a value close to the value before turning. Therefore, the magnitude of the heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass 40 is smaller than the case of FIG. 7B.

【0089】図2Cは船舶が更に旋回し、船首方位OH
が第2象限にある状態を示す。加速度誤差δA =∠n0
Onの大きさは図7Cの場合と同一である。従ってマス
ターコンパスが示す船首方位φM =∠nOHの大きさも
図7Cの場合と同一である。しかしながら、速度誤差修
正角δV は、図7Cの場合と異なる。図7Cの場合、速
度誤差修正角δV の符号は負であるが、この図2Cの場
合、速度誤差修正角δ V の符号は未だ正である。従っ
て、レピータコンパス40が示す船首方位φR =∠nO
Pはマスターコンパスが示す船首方位φM =∠nOHよ
り小さく、図7Cの場合より小さい。
FIG. 2C shows that the ship turns further and the heading OH
Indicates a state in the second quadrant. Acceleration error δA= ∠n0
The magnitude of On is the same as in FIG. 7C. Therefore trout
Heading φ indicated by tur compassM= ∠nOH size
This is the same as the case of FIG. 7C. However, speed error correction
Regular angle δVIs different from the case of FIG. 7C. In the case of FIG.
Degree error correction angle δVIs negative, but the field of FIG.
Speed error correction angle δ VIs still positive. Follow
And the heading φ indicated by the repeater compass 40R= ∠nO
P is the heading φ indicated by the master compassM= ∠nOH
Smaller than that of FIG. 7C.

【0090】図2Dは船舶が更に旋回し、レピータコン
パス40が示す船首方位φR =∠nOPが180度に近
づいた状態を示す。速度誤差修正角δV の符号は未だ正
であり、レピータコンパス40が示す船首方位φR =∠
nOPはマスターコンパスが示す船首方位φM =∠nO
Hより小さい。このとき次の関係があると、船舶の実際
の船首方位OHは真南方向OSを向いている。
FIG. 2D shows a state in which the ship turns further and the heading φ R = ∠nOP indicated by the repeater compass 40 approaches 180 degrees. The sign of the velocity error correction angle δ V is still positive, and the heading φ R = ∠ indicated by the repeater compass 40 is
nOP is the heading φ M = ∠nO indicated by the master compass
Smaller than H. At this time, if there is the following relationship, the actual heading OH of the ship is pointing to the true south direction OS.

【0091】[0091]

【数11】∠nON=∠POH11nON = ∠POH

【0092】これはジャイロのスピン軸線GSの方位角
∠nONが速度誤差修正角δV に等しいことである。
[0092] It is to azimuth ∠nON gyro spin axis GS is equal to the speed error correction angle [delta] V.

【0093】図2Dは船舶が旋回を終了し、一定速度に
て南進している状態を示す。この時点では、ジャイロケ
─ス1に作用する南北方向の加速度αはゼロであるが、
ジャイロケース1はタンク2の中央位置に未だ戻ってい
ない。従って、ジャイロケース1の傾斜に起因したトル
クが存在し、加速度誤差δA =∠n0 Onの大きさは増
加する。しかしながら、速度誤差修正角δV は、正から
負に変化し、レピータコンパス40が示す船首方位φR
=∠nOPはマスターコンパスが示す船首方位φM =∠
nOHより大きくなる。最終的には、図6Dの状態と同
一になる。レピータコンパス40が示す船首方位φR
∠nOPは180度となる。
FIG. 2D shows a state in which the ship has finished turning and traveling south at a constant speed. At this point, the north-south acceleration α acting on the gyro case 1 is zero,
The gyro case 1 has not returned to the center position of the tank 2 yet. Therefore, there is a torque due to the inclination of the gyro case 1, and the magnitude of the acceleration error δ A = ∠n 0 On increases. However, the speed error correction angle δ V changes from positive to negative, and the heading φ R indicated by the repeater compass 40
= ∠nOP is the heading φ M indicated by the master compass.
It becomes larger than nOH. Eventually, the state becomes the same as the state of FIG. 6D. Heading φ R indicated by repeater compass 40 =
∠nOP is 180 degrees.

【0094】フィルタの時定数TP の設定方法を説明す
る。フィルタの時定数TP は、船舶の旋回中及び旋回の
前後にわたって、数11の式が成立するように、選択さ
れる。図6の場合、数11の式の関係は成り立たない
が、本例の場合、船舶の旋回中及び旋回の前後にわたっ
て、数11の式が成立している。フィルタの時定数TP
は、例えば、ジャイロケース1の南北方向の運動の時定
数TG に等しいか又はそれに近い値に設定される。
[0094] described a method for setting the constant T P when the filter. Constant T P when filters are over before and after the turning of the vessel and turning, as the numerical formula 11 is satisfied, are selected. In the case of FIG. 6, the relationship of Expression 11 does not hold, but in the case of this example, Expression 11 holds during and before and after the turning of the boat. Filter time constant T P
Is set to a value equal to or close to the time constant TG of the north-south movement of the gyro case 1, for example.

【0095】上述のように加速度誤差δA はジャイロケ
ース1の傾斜によって生ずる。従って、加速度誤差δA
は、船舶が旋回中にジャイロケ─スに作用する南北方向
の加速度αによって生ずるが、旋回が終了し、南北方向
の加速度αがゼロとなった状態でも、ジャイロケース1
がタンク2の中央位置に戻るまでは存在する。しかしな
がら、南北方向の加速度αの存在する時と、南北方向の
加速度αがゼロの時では、厳密には、プレセッションの
運動方程式が異なり、加速度誤差δA の変化は異なる。
As described above, the acceleration error δ A is caused by the inclination of the gyro case 1. Therefore, the acceleration error δ A
Is caused by the north-south acceleration α acting on the gyro case while the ship is turning, but the gyro case 1 can be operated even when the turning is completed and the north-south acceleration α becomes zero.
Exist until it returns to the center position of the tank 2. However, in the case of the presence of the north-south direction of the acceleration alpha, in case the acceleration alpha north-south direction is zero, strictly speaking, different equations of motion for pre-session, the change in acceleration error [delta] A is different.

【0096】それに対して、速度誤差修正角δV による
修正は連続した動作であり、両者は整合しない。しかし
ながら、本発明の発明者の研究によるとフィルタの時定
数T P をジャイロケース1の南北方向の運動の時定数T
G に等しいか又はそれに近い値に設定することによっ
て、ジャイロのスピン軸線GSの方位角を速度誤差修正
角δV に実質的に等しくすることができる。
On the other hand, the speed error correction angle δVby
The correction is a continuous operation, and the two do not match. However
According to the research of the inventor of the present invention, the time
Number T PIs the time constant T of the north-south motion of gyro case 1.
GBy setting it equal to or close to
To correct the azimuth angle of the gyro spin axis GS
Angle δVCan be substantially equal to

【0097】以上、本発明をジャイロ球方式の指北装置
を有するジャイロコンパスに適用した場合を説明した
が、本発明は、同様な加速度誤差を生ずる指北装置を有
するジャイロコンパスに適用可能である。
In the above, the case where the present invention is applied to a gyro compass having a gyro-ball type finger north device has been described. However, the present invention is applicable to a gyro compass having a finger north device causing a similar acceleration error. .

【0098】現在、世界では1908年に初めて実用化
に成功したアンシューツ式ジャイロコンパス及び191
1年に初めて実用化に成功したスペリー式ジャイロコン
パスの他、4〜5種類のジャイロコンパスが実用化され
ている。しかしながら、民生用のジャイロコンパスは全
て30ノット以下の速度領域にて使用するように構成さ
れており、70ノット級の高速船舶に使用可能なジャイ
ロコンパスは未だ実現されていない。
At present, the world's first unshooted gyrocompass and 191 that were successfully commercialized in 1908
Four to five types of gyrocompasses have been put into practical use, in addition to the Sperry gyrocompass that was successfully commercialized for the first time in one year. However, all gyrocompasses for civil use are configured to be used in a speed range of 30 knots or less, and a gyrocompass usable for a high-speed ship of 70 knot class has not yet been realized.

【0099】本発明によると、70ノット級の高速船舶
に使用可能なジャイロコンパスが実現できるため、世界
の船乗りにとって朗報となるであろう。
According to the present invention, a gyrocompass which can be used for a high speed ship of a 70 knot class can be realized, which will be good news for sailors in the world.

【0100】以上本発明の実施に形態について説明した
が、本発明は上述の例に限定されるものではなく、本発
明の範囲において様々な変形、修正、置換が可能である
ことは当業者であれば自明であろう。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described examples, and it is understood by those skilled in the art that various changes, modifications, and substitutions can be made within the scope of the present invention. It would be obvious.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明によると、70ノット級の高速船
舶に使用可能なジャイロコンパスを提供することができ
る利点がある。
According to the present invention, there is an advantage that a gyro compass that can be used for a high-speed ship of a 70 knot class can be provided.

【0102】本発明によると、従来使用されていたジャ
イロコンパスに対して簡単な装置を付加するだけで、7
0ノット級の高速船舶に使用可能なジャイロコンパスを
提供することができる利点がある。
According to the present invention, a simple device can be added to the conventionally used gyro compass, and
There is an advantage that a gyro compass that can be used for a 0 knot class high-speed ship can be provided.

【0103】本発明によると、一次遅れ要素を有する指
北装置を備えたジャイロコンパスに対して、一次遅れ要
素の時定数を大きくし、それに対応した一次遅れフィル
タを含む演算装置を付加するだけで、70ノット級の高
速船舶に使用可能なジャイロコンパスを提供することが
できる利点がある。
According to the present invention, the time constant of the first-order lag element is increased and the arithmetic unit including the first-order lag filter corresponding thereto is added to the gyrocompass provided with the finger device having the first-order lag element. There is an advantage that it is possible to provide a gyro compass that can be used for high-speed ships of 70 knot class.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるジャイロコンパスの誤差修正部の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an error correction unit of a gyro compass according to the present invention.

【図2】本発明によるジャイロコンパスの誤差修正方法
を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a gyro compass error correction method according to the present invention.

【図3】従来のジャイロコンパスの構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional gyrocompass.

【図4】従来のジャイロコンパスの指北装置の構成を示
す図である。
FIG. 4 is a view showing a configuration of a conventional fingering device of a gyrocompass.

【図5】船舶が旋回したときのバリスティック誤差を説
明するための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a ballistic error when a ship turns.

【図6】従来のジャイロコンパスの誤差修正方法を説明
する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a conventional gyro compass error correction method.

【図7】高速船におけるジャイロコンパスの誤差の生成
原理を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a principle of generating a gyrocompass error in a high-speed ship.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ジャイロケース(ジャイロ球)、 2 タンク、
3 懸吊線、 4N,4S 1次コイル、 5N,5S
2次コイル、 6 無接触偏位検出装置、7 液体、
8,8’ 水平軸、 9 水平歯車、 10 水平サ
ーボモータ、 11 水平ピニオン、 12 水平環、
13,13’ 水平軸受け、 14,14’ ジンバ
ル軸、 15,15’ ジンバル軸受け、 16 垂直
環、17,17’ 垂直軸、 19 方位サーボモー
タ、 20 方位ピニオン、21 方位歯車、 22
コンパスカード、 23 基板、 24 盤器、25,
25’ 垂直軸受け、 26 基線、 35 方位発信
器、 36 速度誤差演算部、 37 時間遅れ演算
部、 38 方位修正部、 40 レピータコンパス
1 gyro case (gyro ball), 2 tank,
3 Suspension line, 4N, 4S Primary coil, 5N, 5S
Secondary coil, 6 non-contact displacement detector, 7 liquid,
8, 8 'horizontal axis, 9 horizontal gear, 10 horizontal servo motor, 11 horizontal pinion, 12 horizontal ring,
13, 13 'horizontal bearing, 14, 14' gimbal shaft, 15, 15 'gimbal bearing, 16 vertical ring, 17, 17' vertical shaft, 19 direction servo motor, 20 direction pinion, 21 direction gear, 22
Compass card, 23 boards, 24 board instruments, 25,
25 'vertical bearing, 26 baseline, 35 direction transmitter, 36 speed error calculator, 37 time delay calculator, 38 direction corrector, 40 repeater compass

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深野 道雄 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Michio Fukano 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Inside Tokimec Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スピン軸を略々水平にしたジャイロロー
タを内蔵するジャイロケースと、該ジャイロケースを3
軸の自由度にて支持する支持装置と、上記ジャイロロー
タのスピン軸線の水平面に対する傾斜角に比例し且つ所
定の時定数の時間遅れのトルクを上記ジャイロケースに
対して上記スピン軸線と直交する水平軸線周りに印加す
るための指北装置と、上記スピン軸線に対する船首方位
を検出する方位発信器と、該方位発信器の出力、航行体
の速度及び緯度より速度誤差修正角を演算し、該速度誤
差修正角によって上記方位発信器の出力を修正する速度
誤差修正装置とを有するジャイロコンパスにおいて、 上記速度誤差修正装置は、上記指北装置の時定数に略等
しい時定数の一次遅れフィルタを有し、上記速度誤差修
正角は上記一次遅れフィルタを経由した後に上記方位発
信器の出力を修正するように構成されていることを特徴
とするジャイロコンパス。
A gyro case having a built-in gyro rotor having a substantially horizontal spin axis;
A supporting device for supporting the shaft with a degree of freedom; a horizontal axis perpendicular to the spin axis with respect to the gyro case; A finger pointing device for applying around the axis, a heading detector for detecting the heading with respect to the spin axis, a speed error correction angle calculated from the output of the heading transmitter, the speed and the latitude of the navigation body, A gyro compass having a speed error correction device that corrects the output of the bearing transmitter according to an error correction angle, wherein the speed error correction device has a first-order lag filter having a time constant substantially equal to the time constant of the finger north device. A gyro-conversion device, wherein the speed error correction angle is configured to correct the output of the azimuth transmitter after passing through the first-order lag filter. path.
【請求項2】 上記一次遅れフィルタの時定数は、加減
速又は旋回時に、上記速度誤差修正角が上記スピン軸線
と子午線の間の角度に略等しくなるように設定されるこ
とを特徴とするジャイロコンパス。
2. The gyro according to claim 1, wherein the time constant of the first-order lag filter is set such that the speed error correction angle is substantially equal to the angle between the spin axis and the meridian during acceleration or deceleration or turning. compass.
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JP (1) JPH11264728A (en)

Cited By (1)

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