JP4819802B2 - 複数のナビゲーションコンポーネントの整合システム及び方法 - Google Patents
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Description
発明の詳細な説明
図1を参照すると、一例としての装置100は、1つ又は2つ以上の移動体105、1つ又は2つ以上のマスタナビゲーションコンポーネント110、1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネント115、120、125、及び130、1つ又は2つ以上のセンサ135、140、145、及び150、並びに1つ又は2つ以上の外部位置決めコンポーネント155及び160を備える。移動体105の一例には、自動車、戦車、飛行機、飛行船、又は宇宙船が含まれる。マスタナビゲーションコンポーネント110には、移動体105の速度、位置、及び姿勢を提供する高性能ナビゲーションシステムが含まれる。マスタナビゲーションコンポーネント110は、加速度計及びジャイロスコープを使用して、移動体105の速度、位置、及び姿勢を求める。たとえば、マスタナビゲーションコンポーネント110は、慣性航法システム(「INS」(Inertial Navigation System))を備える。
Claims (10)
- 第1の座標系を確立するマスタナビゲーションコンポーネントと、
1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントであって、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネント自体の第2の座標系における、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントのナビゲーション測定データをそれぞれ求める、1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントと
を備え、
前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントは、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネント自体の第2の座標系における、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントのそれぞれの前記ナビゲーション測定データを前記マスタナビゲーションコンポーネントに提供し、
前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネント自体の第2の座標系における、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントのそれぞれの前記ナビゲーション測定データを、前記第1の座標系における、前記マスタナビゲーションコンポーネントのナビゲーション測定データと比較し、
前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記第2の座標系における、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データを、前記第1の座標系における、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントのナビゲーション測定データに変換し、
前記マスタナビゲーションコンポーネントは、移動体の第1のロケーションに配置され、前記スレーブナビゲーションコンポーネントの第1のものは、その移動体の第2のロケーションに配置され、前記第1の座標系及び前記第2の座標系は、前記第1のロケーション及び前記第2のロケーションにそれぞれ関連付けられており、
前記マスタナビゲーションコンポーネントに結合される静的ロケーションコンポーネントをさらに備え、該静的ロケーションコンポーネントは、前記第1のロケーションと前記第2のロケーションとの間の距離の静的情報を提供し、
前記マスタナビゲーションコンポーネントに結合される動的ロケーションコンポーネントをさらに備え、該動的ロケーションコンポーネントは、前記第1のロケーションと前記第2のロケーションとの間の変位の動的情報を提供し、前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントと前記マスタナビゲーションコンポーネントとの間の変位は、前記第1のロケーションを基準とした前記第2のロケーションの物理的偏差により可変であり、前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記静的距離情報及び動的変位情報に基づいて、前記第2のロケーションにおける、前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データの誤差を推定し、
前記マスタナビゲーションコンポーネント及び前記スレーブナビゲーションコンポーネントは、それぞれ、マスタナビゲーション測定データ及びスレーブナビゲーション測定データを時刻情報で符号化する時刻同期コンポーネントを含み、前記動的変位情報に基づいて、前記第2のロケーションにおける前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データの前記誤差を推定する際に、実質的に同じ時刻におけるマスタ測定データ及びスレーブ測定データを利用できるようにする、
装置。 - 前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データの誤差を推定する、請求項1に記載の装置。
- 前記マスタナビゲーションコンポーネントは、カルマンフィルタを使用することによって、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データの誤差を推定する、請求項2に記載の装置。
- 前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記推定された誤差に基づいて、前記1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネント自体の第2の座標系における、該1つ又は2つ以上のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データをそれぞれ補正する、請求項2に記載の装置。
- 前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記静的距離情報及び前記動的変位情報に基づいて、前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データを補正する、請求項1に記載の装置。
- 前記マスタナビゲーションコンポーネントは、前記第2の座標系における、前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データを、静的距離情報及び動的変位情報について補正された前記ナビゲーション測定データに基づいて、前記第1の座標系におけるナビゲーション測定データに変換する、請求項5に記載の装置。
- 前記静的ロケーションコンポーネント及び前記動的ロケーションコンポーネントから入力を受け取る加算素子をさらに備え、該加算素子は、前記第1の座標系を基準とした、前記第2の座標系の前記ナビゲーション測定データの誤差の推定を提供するフィルタに出力を提供する、請求項1に記載の装置。
- ナビゲーション情報を求めるための方法であって、
移動体において第1のロケーションにおける第1の座標系でマスタナビゲーション測定データを生成するステップと、
前記移動体において1つ又は2つ以上の追加ロケーションにおける1つ又は2つ以上の追加座標系で1組又は2組以上のスレーブナビゲーション測定データを生成するステップと、
前記第1のロケーションと前記追加ロケーションとの間の変位の動的情報を求めるステップと、
前記第1のロケーションと前記追加ロケーションとの間の距離の静的情報を生成するステップと、
前記マスタナビゲーション測定データ及び前記静的距離情報及び前記動的変位情報に基づいて、前記スレーブナビゲーション測定データの誤差を推定するステップと、
前記推定された誤差に基づいて、前記スレーブナビゲーション測定データを補正するステップと、
前記補正されたスレーブナビゲーション測定データを、前記第1の座標系におけるナビゲーション測定データに変換するステップと、
前記静的距離情報及び動的変位情報に基づいて、前記第2のロケーションにおける前記第1のスレーブナビゲーションコンポーネントの前記ナビゲーション測定データの前記誤差を推定する際に、実質的に同じ時刻における前記静的情報及び動的情報が使用されるように、前記静的情報及び動的情報を時刻情報で符号化するステップと、
を含む方法。 - 前記静的ロケーション情報及び前記動的ロケーション情報を加算するステップと、該加算に基づいて出力を生成するステップとをさらに含み、前記誤差の推定は、前記出力に基づいている、請求項8に記載の方法。
- 前記スレーブナビゲーション情報と、前記静的ロケーション情報及び前記動的ロケーション情報と、前記加算出力と、前記推定された誤差情報とに基づいて閉ループフィードバックシステムを使用して、前記第1のロケーションを基準とした前記第2のロケーションの位置を更新する、ことをさらに含む、請求項9に記載の方法。
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