JP2009024938A - ジンバル機構及び赤外線誘導装置並びにジンバル機構の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジンバル機構を、検知部2を第1の平面内の第1の軸で回動可能にする第1筐体5a、第1駆動部6a及び第1角度検出部7aと、第1筐体5aを第2の平面内の第2の軸で回動可能にする第2筐体5b、第2駆動部6b及び第2角度検出部7bと、第2筐体5bを第1の平面内の第3の軸で回動可能にする第3筐体5c、第3駆動部6c及び第3角度検出部7cと、第3筐体5cを第2の平面内の第4の軸で回動可能にする第4筐体5d、第4駆動部6d及び第4角度検出部7dとで構成し、第3駆動部6cで第2筐体5bを回動させる際に回転角のずれを打ち消すように検知部2を回動させ、第4駆動部6dで第3筐体5cを回動させる際に回転角のずれを打ち消すように第1筐体5aを回動させる。
【選択図】図4
Description
2 検知部
3 集光光学系
4 検知器
5 ジンバル
5a 第1筐体
5b 第2筐体
5c 第3筐体
5d 第4筐体
6a 第1駆動部
6b 第2駆動部
6c 第3駆動部
6d 第4駆動部
7a 第1角度検出部
7b 第2角度検出部
7c 第3角度検出部
7d 第4角度検出部
8 駆動制御部
9 レート検出部
10 演算処理部
11 オートパイロット
12 赤外線誘導装置
13 ジンバル
14a 第1駆動部
14b 第2駆動部
15a 第1角度検出部
15b 第2角度検出部
16 駆動制御部
17 演算処理部
18 オートパイロット
Claims (14)
- 制御対象物の向きを制御するジンバル機構であって、
第1の平面内の2つの軸と、前記第1の平面と交差する第2の平面内の2つの軸とからなる4つの軸で回動可能に構成されることを特徴とするジンバル機構。 - 前記第1の平面内の一方の軸と前記第2の平面内の一方の軸とが直交し、前記第2平面内の一方の軸と前記第1の平面内の他方の軸とが直交し、前記第1の平面内の他方の軸と前記第2の平面内の他方の軸とが直交することを特徴とする請求項1記載のジンバル機構。
- 制御対象物の向きを制御するジンバル機構であって、
前記制御対象物を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、及び、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記制御対象物を回動させる第1駆動部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、及び、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部と、を少なくとも備えることを特徴とするジンバル機構。 - 制御対象物の向きを制御するジンバル機構であって、
前記制御対象物を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記制御対象物を回動させる第1駆動部、及び、前記第1筐体に固定され、前記制御対象物の回転角を検出する第1角度検出部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部、及び、前記第2筐体に固定され、前記第1筐体の回転角を検出する第2角度検出部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体の回転角を検出する第3角度検出部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体の回転角を検出する第4角度検出部と、を少なくとも備えることを特徴とするジンバル機構。 - 前記第1の軸と前記第2の軸とが直交し、前記第2の軸と前記第3の軸とが直交し、前記第3の軸と前記第4の軸とが直交することを特徴とする請求項3又は4に記載のジンバル機構。
- 全ての軸が略一点で交差することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載のジンバル機構。
- 入射赤外線を集光する集光光学系と集光された前記赤外線を電気信号に変換する検知器とを含む検知部と、前記検知部の向きを制御するジンバル機構と、前記ジンバル機構の動作を制御する駆動制御部と、を少なくとも備え、少なくとも前記検知部からの電気信号に基づいて生成される画像を参照して飛翔体を目標物に誘導する赤外線誘導装置において、
前記ジンバル機構は、
前記検知部を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、及び、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記検知部を回動させる第1駆動部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、及び、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記第3駆動部を用いて前記第2筐体を回動させる際に、前記第3筐体に対する前記第2筐体の目標とする回転角からのずれを打ち消すように、前記第1駆動部を用いて前記検知部を回動させ、前記第4駆動部を用いて前記第3筐体を回動させる際に、前記第4筐体に対する前記第3筐体の目標とする回転角からのずれを打ち消すように、前記第2駆動部を用いて前記第1筐体を回動させる制御を行うことを特徴とする赤外線誘導装置。 - 入射赤外線を集光する集光光学系と集光された前記赤外線を電気信号に変換する検知器とを含む検知部と、前記検知部の向きを制御するジンバル機構と、前記ジンバル機構の動作を制御する駆動制御部と、を少なくとも備え、少なくとも前記検知部からの電気信号に基づいて生成される画像を参照して飛翔体を目標物に誘導する赤外線誘導装置において、
前記ジンバル機構は、
前記検知部を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記検知部を回動させる第1駆動部、及び、前記第1筐体に固定され、前記検知部の回転角を検出する第1角度検出部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部、及び、前記第2筐体に固定され、前記第1筐体の回転角を検出する第2角度検出部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体の回転角を検出する第3角度検出部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体の回転角を検出する第4角度検出部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記第3駆動部を用いて前記第2筐体を回動させる際に、前記第3角度検出部で検出した前記第3筐体に対する前記第2筐体の回転角と目標とする回転角とのずれを打ち消すように、前記第1駆動部を用いて前記検知部を回動させ、前記第4駆動部を用いて前記第3筐体を回動させる際に、前記第4角度検出部で検出した前記第4筐体に対する前記第3筐体の回転角と目標とする回転角とのずれを打ち消すように、前記第2駆動部を用いて前記第1筐体を回動させる制御を行うことを特徴とする赤外線誘導装置。 - 前記第1筐体、前記第2筐体及び前記第3筐体の赤外線の入射光路上に、赤外線を透過させる窓部又は開口部を備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の赤外線誘導装置。
- 前記第1の軸と前記第2の軸とが直交し、前記第2の軸と前記第3の軸とが直交し、前記第3の軸と前記第4の軸とが直交することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一に記載の赤外線誘導装置。
- 全ての軸が略一点で交差することを特徴とする請求項7乃至10のいずれか一に記載の赤外線誘導装置。
- 制御対象物の向きを制御するジンバル機構の制御方法であって、
前記ジンバル機構を、
前記制御対象物を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、及び、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記制御対象物を回動させる第1駆動部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、及び、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部と、で構成し、
前記第3駆動部を用いて前記第2筐体を回動させる場合は、前記第3筐体に対する前記第2筐体の目標とする回転角からのずれを打ち消すように、前記第1駆動部を用いて前記制御対象物を回動させる第1の制御を行い、
前記第4駆動部を用いて前記第3筐体を回動させる場合は、前記第4筐体に対する前記第3筐体の目標とする回転角からのずれを打ち消すように、前記第2駆動部を用いて前記第1筐体を回動させる第2の制御を行うことを特徴とするジンバル機構の制御方法。 - 制御対象物の向きを制御するジンバル機構の制御方法であって、
前記ジンバル機構を、
前記制御対象物を第1の平面内の第1の軸を中心に回動可能に保持する第1筐体、前記第1筐体に固定され、前記第1の軸を中心に前記制御対象物を回動させる第1駆動部、及び、前記第1筐体に固定され、前記制御対象物の回転角を検出する第1角度検出部と、
前記第1筐体を前記第1の平面と交差する第2の平面内の第2の軸を中心に回動可能に保持する第2筐体、前記第2筐体に固定され、前記第2の軸を中心に前記第1筐体を回動させる第2駆動部、及び、前記第2筐体に固定され、前記第1筐体の回転角を検出する第2角度検出部と、
前記第2筐体を前記第1の平面内の第3の軸を中心に回動可能に保持する第3筐体、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体を前記第3の軸を中心に回動させる第3駆動部、及び、前記第3筐体に固定され、前記第2筐体の回転角を検出する第3角度検出部と、
前記第3筐体を前記第2の平面内の第4の軸を中心に回動可能に保持する第4筐体、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体を前記第4の軸を中心に回動させる第4駆動部、及び、前記第4筐体に固定され、前記第3筐体の回転角を検出する第4角度検出部と、で構成し、
前記第3駆動部を用いて前記第2筐体を回動させる場合は、前記第3角度検出部で検出した前記第3筐体に対する前記第2筐体の回転角と目標とする回転角とのずれを打ち消すように、前記第1駆動部を用いて前記制御対象物を回動させる第1の制御を行い、
前記第4駆動部を用いて前記第3筐体を回動させる場合は、前記第4角度検出部で検出した前記第4筐体に対する前記第3筐体の回転角と目標とする回転角とのずれを打ち消すように、前記第2駆動部を用いて前記第1筐体を回動させる第2の制御を行うことを特徴とするジンバル機構の制御方法。 - 前記第1の制御では、前記第1筐体に対する前記制御対象物の回動範囲を、前記第3筐体に対する前記第2筐体の回動範囲よりも小さくし、
前記第2の制御では、前記第2筐体に対する前記第1筐体の回動範囲を、前記第4筐体に対する前記第3筐体の回動範囲よりも小さくすることを特徴とする請求項12又は13に記載のジンバル機構の制御方法。
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