JPS61710A

JPS61710A - 自動六分儀

Info

Publication number: JPS61710A
Application number: JP60052151A
Authority: JP
Inventors: ジヨン・エイ・デツカー・ジユニアー
Original assignee: KUAU TEKUNOROJII Ltd
Current assignee: KUAU TEKUNOROJII Ltd
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-01-06
Also published as: US4707926A; DE3509449A1

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】（技術分野）この発明は六分儀及び天文航法装置に関するものである
。

（背景技術）天文航法によって地球上の位置乞決定する際には、航行
者はまず六分儀乞使用して、少なくとも二つの天体、典
型的には恒星、惑星、太陽及び／又は月の水平線上の高
度角？測定する。典型的な六分儀には枠があって、枢軸
回転する接線腕がこの枠の一点に取り付けられていや。

観測用望遠鏡及び（この望遠鏡の光学軸上にある）水平
線ガラスが枠上に取り付けられており、又鏡が接線腕の
枢軸点に取り付けられている。望遠鏡を用いて、航行者
は水平線ガラスの透明半部馨通して水平線を観測し、そ
して接線腕？回転させることによって１妥線腕の鏡は選
択さＫた天体、例えば恒星の１象を水平線ガラスの鏡弐
半部上に反射させることができる。枠の円弧面には接線
腕上の基準線に対する度数？示すために標識が施されて
いる。接線腕の位置により恒星の１象が水平線にあるよ
うに見えるときには５円弧面上の角度の読みが選ばれた
恒星の高度角？示しているっ接線腕のマイクロメータの
調整により、角度１分程度の精度で正確な読取り？行う
ことができる。

（発明の概要）一般に、この発明は５−態様においては、枢軸点におい
て相互接続された二つの部材、二つの物体間の角距離ケ
示す両部材間の角度を調整するための装姐、粗及びｅ、
調整装瓢からな゛るＦＡ整乞行うための装置、並びに粗
及び微調整装賑のそれぞれの位置？−緒になって角距離
？示す信号に変換するための一対の符号器からなる、二
つの物体間の角距離乞表示するための大分＠馨特徴とし
ている。

採択した実施例においては、符号器は１１１１角度符号
器であり、一つの符号器は枢軸点に喉り付けられており
、一つの符号器は六分儀の枠の円弧面に喉り付けられた
光学式トラックと六分儀の啜線腕に喉り付けられた光学
式トラック２読み収るためのセンサと？備えており、各
符号器の分解能の程度はただ一つの符号器？使用した場
合に角距離を同じ哨度で表示するのに必要とされるよう
な分解能よりも低く、粗符号器は１回転当り約７２０本
の光学式トラックを備えており、且つ微細符号器は１回
転当り約６．００本の光学式トラック馨備えている。

別の態様においては、この兄明は、枢軸点において相互
条続されている第１部材がこの枢軸点？中心とする円弧
を備えている第１及び第２の部材、並びにこの円弧上の
一連の指標と、この指標に感応し且つ枢軸点の周りの第
１部材に対する第２部材の運動に応答して角距離乞示す
信号を発生する第２部材上のセンサとからなる符号器２
備えている、置物体間の角距離馨表示するための六分儀
乞特徴としている。

別の態様においては、この兄明は、複数の天体に対する
基準高度信号馨記憶するための記憶装置。

六分儀の角度設定値に対応する角度信号乞与えるための
、六分儀［匿栖された装置、角度設定値が選択された天
体の基準高度に対応していることを使用者に傍告するた
めの表示器、及び角度信号と基準高度信号と？比較し且
つ表示器乞トリガするための回路部？備えている、筒度
規測？行うための六分峨装置を特徴としている。

好Ｉｆｌ実施例においては、記憶装置が更に予測される
現在の位置１ｇ号及び棟々の天体に対する基準方位角信
号を記憶するように構成されていて、現在の時刻に対応
する信号を与えるためのクロックがあり、記憶装置及び
クロックに応答して現在時刻における予測現在位置での
観測用天体？識別することができ且つ識別された天体の
基準高度信号及び基準方位角信号？検索することのでき
る探索装置はがあり、且つそれぞれの識別された天体に
対・応する角度信号の読みをトリガするための装置と、
読み暇られた角度信号から位臘線を導出イるように構成
された解析回路部とがある。

符号器は藺牟な、安価なものであって正確な高度の読み
ｙ６え、従って位置決定は迅速且つ容易に行われ得る。

この発明のその他の利点及びＴｈ徴は採択した実施例に
ついての次の説明及び特許請求の範囲の記載から明らか
になるであろう。

（実施例）本発明？以下実施例に従って詳細に説明する。

構造第１図について述べると、天文航法装置１０は携帯用の
プログラム可能な計算機に（例えば、視界修正アルゴリ
ズム及び航海暦によりプログラムされている、ディジタ
ル式グリニッジ平均時乞与えるための内部クロノメータ
モジュール１４、及びインタフェースモジュール１６’
に備えているヒユーレット−バラカード（）ｉｅｗｌｅ
ｔｔ　−Ｐａｃｋａｒｄ　）ＨＰ４１ＣＸ）並びに六分
儀１８’（ｆｆ備えている。六分儀１８には枠２０．朕
線腕２２．及び望遠鏡２４がある。啜想腕（部材）２２
は枠２０に一点において枢軸可能に取り付けられている
腕軸２６の周りに回転することができる。枠（部材）２
０は腕軸２６暑中心とする円の弧２８として形成された
部分を備えており、円弧２８の表面には水平線上の賃度
２可視的に表示するための線が精密に目盛られている。

腕２２には円弧２８に沿っての位置？表示するための基
準標識６０がある。腕２０の運動は又、基準標識（図示
せず）に対して分及び１０分の１分乞表示するために周
囲に指示線６４を備えたマイクロメータねじ３２によっ
て側倒することができる。水平線ガラス６８は望遠鏡２
４の光学軸上に配置されていて、（望遠鏡を用いてＡ＜
平ａ？ｊＬルことのできる）透明なガラス半部。

及び軸２６に沿って腕２２に取り付けられた税４゜から
の反射ケ受けることのできる鏡式半都と？持っている。

天体の物体からの光は鏡４ｏによって反射さね１次にガ
ラス３８の鋭弐半部にょ−って反−射されて、望遠鏡２
４２通して水平線と同時に観測されることができる°っ
軸２６に対する腕２２の回転により水平−に対する観測
された星の見掛けの位置が移動する。

マイクロメータ光学式符号器４２（例えば、ダイナミッ
クス・リサーチ社（Ｄｘｎａｍｉｃｓ　Ｒｅ５ｅａｒｃ
ｈＣｏｒｐ、　）から得られるモデル５６１）がマイク
ロメータねじ６２の軸に岐り付けられてねじ３２の回転
により、光学式符号器の軸が回転する。円弧光学式符号
器４４（例えば、前述したのと同じモデル又はヒユーレ
ット・パラカード社（ＨＩ１３ｖｉｅｔｔ　−Ｐａｃｋ
ａｒｄ　Ｃｏ、　’）がら得られるモデルＨＥＤＳ−５
０００）が枠２０に取り付けられていて、腕２２の回転
によりこの光学式符号器の軸が回転する。大分儀１０は
電気的線路によりインタフェース１６を介して計算機１
２に接続されている。線路４８．４６はそれぞれ度と分
及び１０分の、１分として対応する符号器４４．４２か
らの信号？運ぶ。線路５０は接線腕２２上の観測引金５
２をインタフェースモジュール１６に接続している。線
略５４は、水平線ガラス３８によって与えられる像と同
時に望遠鏡２４２通して見ることのできる位置に嘔り付
けられたオンスター（ｏｒｒ　−５ｔａｒ　）光源５６
にインタフェースモジュール１６から成力２運′ぷよう
に接続されている。

光学式符号器４２．４４内には透明基板上に施された等
間隔の線の不透明パターンからなる光学式トラックがあ
る。光学式符号器４４は接線腕２２の粗い角度設定を最
も近い度まで読み取るのに使用されるものであって１例
えば１回転当り７２０本の符号器トラック２備えた市販
の小形の増分形元学式符号器である。発光ダイオード／
ホトトランジスタ対と格子の組合せが符号器トラックと
共に使用されて、接線腕２２が軸２６の周りに回転する
ときのこの腕の角度位置２示す一連の信号が発生される
。符号器４２・４４は又回転の方向に対応して信号を与
えるための方向検出チャネル２備えている。

光学式符号器４２も同様にマイクロメータねじ６２の細
かい角度設定？読み嘔るために使用される安価な市販の
増分形符号器であ′つて１例えば、０．１７％の悄度馨
与えるように１回−当り６００本までの符号器トラック
馨備えている。

計！を機１２は符号器４２．４４からの一連の信号？計
数し且つ回転方向ン検出するプログラム馨備えており、
各符号器に対する対応する角度の欣み？決定し、この二
つの読みを組み合わせて角度の分（所望ならば、１０分
の１分）まで正確な高度角？与える。

動作大分１ｍ１８’に用いて選択された大体、例えば星、の
高朋値２元生させるために、航行者は水平、１ｍｐ見つ
め、接緋腕乞Ｏ０の高度位置のあたりまで移動させ、引
金５２？引いて計算機１２にｔａ腕２２が零に合わされ
たこと２知らせる。

第２図について述べると、接線腕２２は次に、選択され
た星が水平崖ガラスにおけるほぼ水平線の所で見られる
まで回転させられる（６０）。接線腕２２が回転させか
れている間、符号器４４は一連の信号パルスを計算機１
２に送っている（６４）。

計算機１２は符号器４４かものパルス乞高度の庇部分と
して翻訳する（６８）。次に、マイクロメータねじ３２
が回されて、選択された星が水平線ガラスにおける情密
に水平線の所で観測されるようにされる（６２）。マイ
クロメータねじ６２が回されている間、符号器４２は一
連の信号パルスを計算機１２に送っており、このパルス
は高度の分及び１０分の１分部分として翻訳される（７
０）。

８択された天体が精密に水平線の所に見えるとぎに、引
金５２が内ひ引かれて、これにより計算機１２は現在の
高度ｍ２選択された天体の高度として使用することにな
る。度１分及び１０分の１分は組み合わされて（７２）
、選択された星の高度角となる（７４）。次にこの筒度
國乞通常の天文航法アルゴリズムにより使用して、位置
線？得ることができる。

第３図Ａ及び第３図Ｂについて述べると、計算機１２は
又、近似の位置１時刻及び日付に基づいて観測用の天体
ン選択し、大分儀１８がら航行者の観測した星の高度？
読み取り、位置線を決定するのに使用される時刻及び高
度の読みを発生して。

次に位置？決定するようにプログラムされている。

推測位置がまず計算機のキーポートン通してロードされ
（８０）、そしてグリエツジ平均時及び日付がクロノメ
ータモジュール１４から自動的に＆み取られる。計算機
１２は次にその位置及び時刻において見ることのできる
三つの適当な星に対する記憶された航ｍ暦を探す（８２
）。航海層中の星は連続して考察される。星の等級が少
なくとも２．０でない場合には（８４）、航海層中の仄
の星が考察される（８６）っ最初の星の等級が少なくと
６２０であるがその高度が例えば１０’と７０’との１
＠（すなわち、適当な観測範囲内）にない場合には（８
８）、次の星が考察される。最初の星が少なくとも２０
の等級及び１０°と７０’との間の筒度乞持っている場
合には、その星が観測のために。

選ばれて、選択された星の目録に入れられる（９２）。

そうでない場合には、航海暦に記載された星か次次に考
察さａｔて、最後に等級と高度の両要件を満たづ−もの
が見いだされる。一つも見いだされない場合には、これ
らの要件が緩和されて星の目録が再び探索される。星が
選択されると、それが選択されるべき最初のものである
場合には（９０，）、。

それの１．Ｐ２別性及び特徴が選択された星の目録に入
れられて（９２）、その星の方位角プラス１２００に等
しい値（０）が記憶される（９４）。目録に入れられた
後、シ２テムは天体暦に戻って観測用の２番目の星？探
す。この探索は、前に述べた等級及び高度範囲ばかりで
なく、所与の星の方位角が例えば０の１５°内にあるか
否かにも基づいて行われる（９６）。これにより、観測
のために選択された三つの星が天空で約１２０°の等角
度間隔に配置されることが確保される。三つの星が観測
のために選択されると、システムは最初に選択された星
？とって５その近似の予想高度？計算機に表示しく９６
）、そして、接線腕がその高度に対応する位置に回転さ
せられたときには（９７）、計算機１２がオンスター光
源５６に成力２送ってこの光源が５秒間照明されて適当
な設定？表示するようになっている（９８）。計算機は
矢に、選択された星が記構、されている方位角（コンパ
ス方位）？表示する（１００）。航行者はその方間に大
分咥乞向け、接線腕及びマイクロメータねじの調整によ
って水平線上にその星を見て引金５２ン引いて読み取り
人柄られるべきことケ指示する（１０２）。

クリエツジ平均時、並びに度、分及び１０分の１分が次
に恍み敗られて記憶され（１０４）、そして計算機は選
択された星の目録中の次の星に進む（１０６）。

それぞれの１武択された星に対する記憶された高度の読
みに基づいて、計算機１２は記憶された通常の天文航法
アルゴリズム（例えば、ＨＰ−４１ＣＸに対するヒユー
レット・パッカ）”　（Ｈｅｗｌｅｔｔ　−Ｐａｃｋａ
ｒｄ　）　　ｒＮａｖ　−Ｐａｃ　Ｊにおけるもの）？
便用して位賑緋乞丙足する。三つの位隨崖乞−緒に使用
し、別の普通の天文航法アルゴリズム（例えば、ＨＰ−
４１ｒ利用につライブラリ（Ｕｓｅｒｓ’　Ｌｉｂｒａ
ｒｙ）Ｊに収録されたもの）ｆ：！ｒ：用いて１位置決
定が行われる。

同じ星の覗測娶多数回行って計算機によりその観測値乞
平均することによって一層正確な結果を得ることができ
る。

他の諸実施例も特許請求の範囲内にある。例えば、第４
図について述べると、円弧１８に取り付けられた円弧状
光学式トラック１２０と腕２２に喉り付けられたこのト
ラックｒａみ取るためのセンサ１２２と乞備えた光学式
符号器によって光学式符号器４４馨直き換えることがで
きよう。このような実施例においては、マイクロメータ
符号器４２は省略することができよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は大分骸の透視図を言む大分１′Ｉｌ’ｌ：去装
龜の線図である。第２図は胃度馨決定するための流れ図である。第３図Ａ及び第３図Ｂは親測用天体馨選択するための及
び位置線を得るための流れ図である。第４図は別の大分嬢の部分図である。これらの図面において、１０は天文航法装隨、１２は計
算機５　１４はクロノメータモジュール、１８は大分義
、　２０は枠、　２２は接１嶽腕、　　−２４は望遠鏡
、　　２６は軸、　　２８は円弧。６２はマイクロメータねじ、　４２はマイクロメータ光
学式符号器、　４４は円弧光学式符号器。５２は観測引金、　　１２０は円弧状光学式トラック、
　１２２はセンサン示す。（外５名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）枢軸点（２６）において相互接続された二つの部
材（２０、２２）、二つの物体間の角距離を示す前記の両部材間の角度を調
整するための装置であつて、前記の両部材間の角度の粗
調整用の装置及び微調整用の装置からなつている前記の
装置、並びに粗調整装置及び微調整装置のそれぞれの位置を、一緒に
なつて前記の角距離を示す信号に変換するための一対の
符号器（４４、４２）を備えていることを特徴とする二つの物体間の角距離を表示するための六分儀（１８）
。
（２）前記の符号器が軸角度符号器であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の六分儀（１８）。
（３）一つの前記の軸角度符号器が前記の枢軸点に取り
付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の六分儀（１８）。
（４）一つの前記の符号器が、前記の六分儀の枠の円弧
面に取り付けられた光学式トラックと、前記の六分儀の
接線腕に取り付けられた前記の光学式トラックを読み取
るためのセンサとからなつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の六分儀（１８）。
（５）それぞれの前記の符号器の分解能の程度が、ただ
一つの前記の符号器を使用した場合に前記の角距離を同
じ精度で表示するのに必要とされるような分解能よりも
低いことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の六分儀（１８）。
（６）前記の粗符号器が１回転当り１０００本未満の光
学式トラックを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の六分儀（１８）。
（７）前記の微符号器が１回転当り６００本未満の光学
式トラックを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の六分儀（１８）。
（８）枢軸点（２６）において相互接続されていて第１
部材がこの枢軸点を中心とする円弧を備えている第１及
び第２の部材（２０、２２）、並びに前記の円弧上の一
連の指標と、この指標に感応し且つ前記の枢軸点の周り
の前記の第１部材に対する前記の第２部材の運動に応答
して前記の角距離を示す信号を発生する前記の第２部材
上のセンサとからなる符号器（４４）を備えていることを特徴とする二つの物体間の角距離を表示するための六分儀（１８）
。
（９）六分儀（１８）、複数の天体に対する基準高度信号を記憶するための記憶
装置（１２）、前記の六分儀の角度設定値に対応する角度信号を与える
ための、前記の六分儀に接続された装置（４４）、前記の角度設定値が選択された天体の前記の基準高度に
対応していることを使用者に警告するための表示器（５
６）、並びに前記の角度信号と前記の基準高度信号とを比較するため
の反び前記の表示器をトリガするための回路部を備えていることを特徴とする高度観測を行うための六分儀装置（１０）。
（１０）前記の記憶装置が更に予測現在位置信号及び前
記の天体に対する基準方位角信号を記憶するように構成
されており、且つ前記の六分儀装置が更に現在の時刻に対応する信号を与えるためのクロック（１
４）、並びに前記の記憶装置及び前記のクロックに応答して、前記の
現在時刻における前記の予測現在位置での観測用天体を
識別することができ且つ前記の識別された天体の前記の
基準高度信号及び基準方位角信号を検索することができ
る探索装置（１２）、を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の六分儀装置（１０）。
（１１）前記の識別された天体のそれぞれに対応する前
記の角度信号の読みをトリガするための装置（５２）、
並びに前記の読み取られた角度信号から位置線を導出するよう
に構成された解析回路部（第３図Ａ及び第３図Ｂ）を更に備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の六分儀装置（１０）。