JP5941710B2 - Orientation measurement system - Google Patents

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JP5941710B2 JP2012052242A JP2012052242A JP5941710B2 JP 5941710 B2 JP5941710 B2 JP 5941710B2 JP 2012052242 A JP2012052242 A JP 2012052242A JP 2012052242 A JP2012052242 A JP 2012052242A JP 5941710 B2 JP5941710 B2 JP 5941710B2
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Description

本発明は、方位測定システムに関する。   The present invention relates to an orientation measurement system.

下記特許文献１には、船舶等の進行方位を計測するジャイロコンパスの一例が開示されているが、方位測定システムの冗長性確保するために、２台のジャイロコンパスを設け、何れかのジャイロコンパスの出力を選択して外部に出力する場合がある。すなわち、このような方位測定システムでは、出力対象として既に選択されている一方のジャイロコンパスが異常を来した場合に、当該一方のジャイロコンパスの出力に代えて他方のジャイロコンパスの出力を外部に供給する。   The following Patent Document 1 discloses an example of a gyrocompass that measures a traveling direction of a ship or the like. However, in order to ensure redundancy of the direction measurement system, two gyrocompasses are provided, and either gyrocompass is provided. May be selected and output to the outside. That is, in such a direction measurement system, when one gyrocompass already selected as an output target is abnormal, the output of the other gyrocompass is supplied to the outside instead of the output of the one gyrocompass. To do.

特許第３８７４７５８号公報Japanese Patent No. 3874758

ところで、上述した２台のジャイロコンパスを備える方位測定システムでは、各々のジャイロコンパスは、各々に個別に備えられた転輪球の動き（回転）に応じた方位を出力する。すなわち、各々のジャイロコンパスは、方位計測に関して相互の関連性がなく、独立して方位を計測する。したがって、従来の方位測定システムでは、２台のジャイロコンパスを切り替えたときに、外部に供給される方位が切替前と切替後において極端に変化することがある。   By the way, in the azimuth measuring system provided with the two gyrocompasses described above, each gyrocompass outputs an azimuth corresponding to the movement (rotation) of the individually provided rolling sphere. That is, each gyrocompass has no correlation with respect to the azimuth measurement and independently measures the azimuth. Therefore, in the conventional azimuth measurement system, when two gyrocompasses are switched, the azimuth supplied to the outside may change drastically before and after switching.

本発明は、ジャイロコンパスの切替時における方位の極端な変化を抑制することを目的とするものである。   An object of the present invention is to suppress an extreme change in azimuth during switching of a gyrocompass.

上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、少なくとも２つのジャイロコンパスを備え、当該各ジャイロコンパスの方位の何れか１つを選択して外部に出力する方位測定システムであって、方位を外部に出力している第１のジャイロコンパスから方位を外部に出力していない他のジャイロコンパスに切り替える際に、第１のジャイロコンパスの方位と他のジャイロコンパスの方位との方位差と他のジャイロコンパスの方位とを加算した補正方位を切替時の初期方位として外部に出力し、その後に方位差を時系列的に順次減少させた補正方位を外部に出力する、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first solution, an azimuth measurement system that includes at least two gyrocompasses, selects any one of the azimuths of the respective gyrocompasses, and outputs them to the outside. When switching from the first gyro compass that outputs the azimuth to another gyro compass that does not output the azimuth to the outside, the azimuth of the first gyro compass and the azimuth of the other gyro compass A means for outputting a corrected azimuth obtained by adding a azimuth difference and another gyrocompass azimuth as an initial azimuth at the time of switching, and thereafter outputting a corrected azimuth in which the azimuth difference is sequentially reduced in time series to the outside. Is adopted.

本発明では、第２の解決手段として、上記第１の手段において、各ジャイロコンパスに加え、当該各ジャイロコンパスから入力される方位を切替える方位切替部と、各ジャイロコンパスから取得した方位に基づいて方位切替部を制御する方位切替制御部とを備え、方位切替制御部は、第１のジャイロコンパスから取得した方位を他のジャイロコンパスに提供することにより方位差と補正方位とを演算させ、他のジャイロコンパスから取得した補正方位と第１のジャイロコンパスの方位とが等しいと判断すると、方位切替信号を方位切替部に出力することにより第１のジャイロコンパスの方位に代えて他のジャイロコンパスの補正方位を切替時の初期方位として外部に出力させ、他のジャイロコンパスは、方位切替部によって補正方位が初期方位として外部に出力されると、方位差を時系列的に順次減少させた補正方位を順次演算して方位切替部に出力する

、という手段を採用する。 In the present invention, as a second solving means, in the first means, in addition to each gyrocompass, an orientation switching unit that switches the orientation input from each gyrocompass, and an orientation obtained from each gyrocompass An azimuth switching control unit that controls the azimuth switching unit, the azimuth switching control unit calculates the azimuth difference and the corrected azimuth by providing the azimuth obtained from the first gyrocompass to the other gyrocompass, If it is determined that the corrected orientation obtained from the gyro compass is equal to the orientation of the first gyro compass, the orientation switching signal is output to the orientation switching unit, so that the orientation of the other gyro compass is replaced with the orientation of the first gyro compass. The correction azimuth is output to the outside as the initial azimuth at the time of switching. For other gyrocompasses, the correction azimuth is initially As the output to the outside, and outputs the azimuth switching unit sequentially calculates a correction azimuth that time series are sequentially reduce misorientation

, Is adopted.

本発明では、第３の解決手段として、上記第１または第２の手段において、方位切替制御部は、第１のジャイロコンパスからある時刻で固定化された方位を取得して他のジャイロコンパスに提供することにより方位差と補正方位とを演算させる、という手段を採用する。   In the present invention, as a third solving means, in the first or second means, the azimuth switching control unit obtains a fixed azimuth at a certain time from the first gyrocompass and transfers it to another gyrocompass. By providing, a means of calculating the azimuth difference and the corrected azimuth is adopted.

第１のジャイロコンパスの方位と他のジャイロコンパスの方位との方位差と他のジャイロコンパスの方位とを加算した補正方位は、第１のジャイロコンパスの方位と同じ方位である。本発明によれば、このような補正方位を切替時の初期方位として外部に出力し、その後に方位差を時系列的に順次減少させた補正方位を外部に出力するので、補正方位は時間の経過とともに徐々に第１のジャイロコンパスの方位から他のジャイロコンパスの方位に切り替わる。したがって、本発明によれば、ジャイロコンパスの切替時における方位の極端な変化を抑制することができる。   The corrected orientation obtained by adding the orientation difference between the orientation of the first gyrocompass and the orientation of the other gyrocompass and the orientation of the other gyrocompass is the same orientation as the orientation of the first gyrocompass. According to the present invention, such a corrected azimuth is output to the outside as an initial azimuth at the time of switching, and thereafter, a corrected azimuth in which the azimuth difference is sequentially reduced in time series is output to the outside. As the time elapses, the direction of the first gyrocompass gradually switches to the direction of the other gyrocompass. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress an extreme change in azimuth at the time of switching the gyrocompass.

本発明の一実施形態に係る方位測定システムＡのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the direction measurement system A which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る方位測定システムＡにおける方位切替制御部４の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the azimuth | direction switching control part 4 in the azimuth | direction measurement system A which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る方位測定システムＡにおける第１、第２のジャイロコンパス１，２の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 1st, 2nd gyrocompasses 1 and 2 in the direction measurement system A which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る方位測定システムＡにおける切替時の方位変化及びターンレート変化を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the azimuth | direction change and turn rate change at the time of the switching in the azimuth | direction measurement system A which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る方位測定システムＡは、第１のジャイロコンパス１、第２のジャイロコンパス２、方位切替部３及び方位切替制御部４から構成されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The azimuth measuring system A according to the present embodiment includes a first gyrocompass 1, a second gyrocompass 2, an azimuth switching unit 3, and an azimuth switching control unit 4.

方位測定システムＡは、船舶等の航走体に搭載され、当該航走体の進行方位を計測して外部の方位受信機器に出力する。第１のジャイロコンパス１は、例えば転輪球の回転を示す偏差信号に基づいて上記進行方位を演算する装置である。この第１のジャイロコンパス１は、上記転輪球の他に、所定の方位演算プログラムに基づいて演算処理を追行う演算装置、方位切替制御部４と通信を行う通信装置、上記演算装置の演算結果を記憶する記憶装置、等々から構成されている。このような第１のジャイロコンパス１は、方位切替制御部４と所定の通信を行うと共に自らが計測（演算）した航走体の進行方位を第１の方位として方位切替部３に出力する。   The direction measurement system A is mounted on a traveling body such as a ship, measures the traveling direction of the traveling body, and outputs the measured traveling direction to an external direction receiving device. The first gyrocompass 1 is a device that calculates the traveling azimuth based on, for example, a deviation signal indicating the rotation of a rolling ball. The first gyrocompass 1 includes an arithmetic device that performs arithmetic processing based on a predetermined azimuth calculation program, a communication device that communicates with the azimuth switching control unit 4, and arithmetic operations performed by the arithmetic device, in addition to the rolling ball. It consists of a storage device for storing the results, and so on. Such a first gyrocompass 1 performs predetermined communication with the direction switching control unit 4 and outputs the traveling direction of the traveling body measured (calculated) by itself to the direction switching unit 3 as the first direction.

第２のジャイロコンパス２は、上述した第１のジャイロコンパス１と同様に例えば転輪球の回転を示す偏差信号に基づいて上記進行方位を演算する装置である。この第２のジャイロコンパス２は、第１のジャイロコンパス１と全く同様の構成を備えており、転輪球の他に、所定の方位演算プログラムに基づいて演算処理を追行う演算装置、方位切替制御部４と通信を行う通信装置、上記演算装置の演算結果を記憶する記憶装置、等々から構成されている。このような第２のジャイロコンパス１は、方位切替制御部４と所定の通信を行うと共に自らが計測（演算）した航走体の進行方位を第２の方位として方位切替部３に出力する。   The second gyrocompass 2 is a device that calculates the traveling azimuth based on a deviation signal indicating, for example, the rotation of a wheel, as in the first gyrocompass 1 described above. The second gyrocompass 2 has the same configuration as that of the first gyrocompass 1, and in addition to the rolling ball, an arithmetic device that performs arithmetic processing based on a predetermined azimuth arithmetic program, azimuth switching The communication device is configured to include a communication device that communicates with the control unit 4, a storage device that stores a calculation result of the calculation device, and the like. Such a second gyrocompass 1 performs predetermined communication with the direction switching control unit 4 and outputs the traveling direction of the traveling body measured (calculated) by itself to the direction switching unit 3 as the second direction.

なお、上記転輪球は、周知のように内部に慣性センサが搭載されると共に所定の電解液中に浸漬されることにより航走体に回転自在に支持されている。上記偏差信号は、このような転輪球が航走体の旋回動作に応じて回転することによるブリッジ回路（ホイートストンブリッジ）の偏差電圧である。   Note that, as is well known, the above-described rolling ball is rotatably supported by the traveling body by mounting an inertial sensor therein and being immersed in a predetermined electrolytic solution. The deviation signal is a deviation voltage of a bridge circuit (Wheatstone bridge) caused by such a rolling ball rotating according to the turning motion of the traveling body.

方位切替部３は、方位切替制御部４から入力される方位切替信号に基づいて上記第１の方位あるいは第２の方位の何れかを択一的に選択して外部の方位受信機器に出力する。方位切替制御部４は、所定の制御プログラムに基づいて方位切替信号を生成することにより方位切替部３を制御すると共に、上記制御プログラムに基づく第１、第２のジャイロコンパス１，２との通信によって当該第１、第２のジャイロコンパス１，２をも制御する。   The azimuth switching unit 3 selectively selects either the first azimuth or the second azimuth based on the azimuth switching signal input from the azimuth switching control unit 4 and outputs the selected one to the external azimuth receiving device. . The azimuth switching control unit 4 controls the azimuth switching unit 3 by generating a azimuth switching signal based on a predetermined control program, and communicates with the first and second gyrocompasses 1 and 2 based on the control program. To control the first and second gyrocompasses 1 and 2.

次に、このように構成された方位測定システムＡの特徴的動作、つまり第１の方位と第２の方位との切替動作について、図２及び図３に示すフローチャートに沿って説明する。   Next, a characteristic operation of the azimuth measuring system A configured as described above, that is, a switching operation between the first azimuth and the second azimuth will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

なお、以下の動作説明では、方位切替部３によって第１の方位が選択されて外部の方位受信機に出力されており、この状態から出力対象を第２の方位に切り替える場合について説明する。すなわち、方位を外部に出力している第１のジャイロコンパス１から方位を外部に出力していない第２のジャイロコンパス２に切り替える場合について説明する。   In the following description of the operation, a case will be described in which the first azimuth is selected by the azimuth switching unit 3 and output to an external azimuth receiver, and the output target is switched from this state to the second azimuth. That is, a case where the first gyrocompass 1 that outputs the azimuth to the outside is switched to the second gyrocompass 2 that does not output the azimuth to the outside will be described.

図２に示すように、方位切替制御部４は、第１、第２のジャイロコンパス１，２との通信によって当該第１、第２のジャイロコンパス１，２の動作状態を常時監視しており、現在選択されている第１のジャイロコンパス１の動作に何らかの異常が発生していると判断すると（ステップＳ1）、第１、第２のジャイロコンパス１，２に方位取得指令を送信する（ステップＳ2）。   As shown in FIG. 2, the azimuth switching control unit 4 constantly monitors the operating state of the first and second gyrocompasses 1 and 2 through communication with the first and second gyrocompasses 1 and 2. If it is determined that some abnormality has occurred in the operation of the currently selected first gyrocompass 1 (step S1), an orientation acquisition command is transmitted to the first and second gyrocompasses 1 and 2 (step S1). S2).

一方、第１、第２のジャイロコンパス１，２は、上記方位取得指令を受信すると（ステップＳ11，Ｓ21）、第１、第２の方位を方位切替制御部４に出力する（ステップＳ12，Ｓ22）。方位切替制御部４は、このようにして第１、第２の方位をそれぞれ取得すると（ステップＳ3）、現在選択されている第１のジャイロコンパス１に方位保持指令を出力する（ステップＳ4）。   On the other hand, when the first and second gyrocompasses 1 and 2 receive the direction acquisition command (steps S11 and S21), the first and second directions are output to the direction switching control unit 4 (steps S12 and S22). ). When the azimuth switching control unit 4 acquires the first and second azimuths in this way (step S3), the azimuth switching control unit 4 outputs an azimuth retention command to the currently selected first gyrocompass 1 (step S4).

第１のジャイロコンパス１は、上記方位保持指令を受信すると（ステップＳ13）、第１の方位の時系列的な更新を一旦停止して、その時点の方位値に固定化し、この固定化した方位を保持方位として方位切替制御部４に出力する（ステップＳ14）。そして、方位切替制御部４は、上記保持方位を第１のジャイロコンパス１から取得すると（ステップＳ5）、第２のジャイロコンパス２に補正方位出力指令を出力する（ステップＳ6）。なお、この補正方位出力指令には、第１のジャイロコンパス１から取得した保持方位が含まれている。   When the first gyrocompass 1 receives the azimuth retention command (step S13), the first gyro compass 1 temporarily stops the time-series update of the first azimuth and fixes it to the azimuth value at that time. Is output to the direction switching control unit 4 as a holding direction (step S14). Then, when the azimuth switching control unit 4 obtains the holding azimuth from the first gyrocompass 1 (step S5), it outputs a corrected azimuth output command to the second gyrocompass 2 (step S6). The correction azimuth output command includes the holding azimuth acquired from the first gyrocompass 1.

第２のジャイロコンパス２は、上記補正方位出力指令を方位切替制御部４から受信すると（ステップＳ23）、上記保持方位と第２の方位との方位差を演算し、また当該方位差に第２の方位を加算することにより初期補正方位を演算する（ステップＳ24）。そして、第２のジャイロコンパス２は、このようにして演算した初期補正方位を方位切替部３に出力し（ステップＳ25）、さらに当該初期補正方位の出力が完了したことを方位切替制御部４に報告する（ステップＳ26）。なお、この初期方位の出力報告には、上記初期補正方位が含まれている。   When the second gyro compass 2 receives the corrected azimuth output command from the azimuth switching control unit 4 (step S23), it calculates the azimuth difference between the holding azimuth and the second azimuth, Is added to calculate the initial correction azimuth (step S24). Then, the second gyro compass 2 outputs the initial correction azimuth calculated in this way to the azimuth switching unit 3 (step S25), and further notifies the azimuth switching control unit 4 that the output of the initial correction azimuth has been completed. Report (step S26). The initial orientation output report includes the initial correction orientation.

方位切替制御部４は、上記初期補正方位の出力報告を第２のジャイロコンパス２から受信すると（ステップＳ7）、当該出力報告に含まれている初期補正方位が第１のジャイロコンパス１から既に受信している上記保持方位と等しいか否かを判断する（ステップＳ8）。そして、方位切替制御部４は、両者が等しい場合は方位切替信号を方位切替部３及び第１、第２のジャイロコンパス１，２に出力する（ステップＳ9）。   When the azimuth switching control unit 4 receives the output report of the initial correction azimuth from the second gyrocompass 2 (step S7), the initial correction azimuth included in the output report is already received from the first gyrocompass 1. It is determined whether or not the holding orientation is equal (step S8). Then, if both are equal, the azimuth switching control unit 4 outputs a azimuth switching signal to the azimuth switching unit 3 and the first and second gyrocompasses 1 and 2 (step S9).

なお、方位切替制御部４は、初期補正方位が保持方位と等しくない場合には、初期補正方位と保持方位とが等しくなるまで上述したステップＳ4〜Ｓ7の処理を繰り返す。ここで、初期補正方位は、上述したように保持方位と第２の方位との方位差に第２の方位を加算したものなので、基本的には保持方位（第１の方位）と同等のものであるが、方位切替制御部４は、ステップＳ8によって初期補正方位が保持方位と等しいか否かを念のために確認してから方位切替信号を出力する。   When the initial correction azimuth is not equal to the holding azimuth, the azimuth switching control unit 4 repeats the processes of steps S4 to S7 described above until the initial correction azimuth is equal to the holding azimuth. Here, the initial correction azimuth is basically the same as the holding azimuth (first azimuth) because the second azimuth is added to the azimuth difference between the holding azimuth and the second azimuth as described above. However, the azimuth switching control unit 4 outputs the azimuth switching signal after confirming whether the initial correction azimuth is equal to the holding azimuth in step S8.

方位切替部３は、このようにして方位切替制御部４から方位切替信号が入力されると、第１の方位（保持方位）に代えて初期補正方位を新たに選択して外部の方位受信機に出力する。すなわち、本方位測定システムＡでは、出力対象を第１の方位（保持方位）から第２の方位に切り替える場合に、第１の方位（保持方位）と第２の方位との方位差に第２の方位を加算した初期補正方位が外部に出力される。   When the azimuth switching signal is input from the azimuth switching control unit 4 in this way, the azimuth switching unit 3 newly selects an initial correction azimuth instead of the first azimuth (holding azimuth), and receives an external azimuth receiver. Output to. That is, in this direction measurement system A, when the output target is switched from the first direction (holding direction) to the second direction, the second difference between the first direction (holding direction) and the second direction The initial correction direction obtained by adding the directions is output to the outside.

一方、方位切替部３に初期補正方位を出力している第２のジャイロコンパス２は、上記方位切替信号を方位切替制御部４から受信すると（ステップＳ27）、上記方位差を調整した調整方位差を演算すると共に当該調整方位差に第２の方位を加算した次期補正方位を演算する（ステップＳ28）。上記調整方位差は、上述した方位差（保持方位と第２の方位との差分）から微小な調整値Δｈを減算したものである。この調整値Δｈは、予め決められた固定値あるいは方位差を所定値で除算した値である。   On the other hand, when the second gyro compass 2 outputting the initial corrected azimuth to the azimuth switching unit 3 receives the azimuth switching signal from the azimuth switching control unit 4 (step S27), the adjusted azimuth difference adjusted for the azimuth difference. And the next corrected azimuth obtained by adding the second azimuth to the adjustment azimuth difference is calculated (step S28). The adjustment azimuth difference is obtained by subtracting a minute adjustment value Δh from the above-described azimuth difference (difference between the holding azimuth and the second azimuth). The adjustment value Δh is a predetermined fixed value or a value obtained by dividing the azimuth difference by a predetermined value.

そして、第２のジャイロコンパス２は、このような次期補正方位を方位切替部３に出力する（ステップＳ29）。すなわち、本方位測定システムＡでは、出力対象を第１の方位（保持方位）から第２の方位に切り替える場合に、初期補正方位が最初に外部に出力され、その後に次期補正方位が外部に出力される。   Then, the second gyro compass 2 outputs such a next correction direction to the direction switching unit 3 (step S29). That is, in this orientation measurement system A, when the output target is switched from the first orientation (holding orientation) to the second orientation, the initial correction orientation is first output to the outside, and then the next correction orientation is output to the outside. Is done.

そして、第２のジャイロコンパス２は、上記次期補正方位を方位切替部３に出力すると、上述した調整方位差が「０」か否かを判断する（ステップＳ30）。第２のジャイロコンパス２は、このステップＳ30において調整方位差が「０」でないと判断した場合は上記ステップＳ28の処理（次期補正方位の演算）を繰り返し、一方、調整方位差が「０」であると判断した場合には切替時の処理を全て終了する。   When the second gyro compass 2 outputs the next correction azimuth to the azimuth switching unit 3, the second gyro compass 2 determines whether or not the adjustment azimuth difference described above is “0” (step S30). If the second gyrocompass 2 determines that the adjustment azimuth difference is not “0” in step S30, the second gyrocompass 2 repeats the process of step S28 (calculation of the next correction azimuth), while the adjustment azimuth difference is “0”. If it is determined that there is, all processing at the time of switching is terminated.

ここで、上述したように初期補正方位は第１の方位（保持方位）と同等のものなので、本方位測定システムＡは、出力対象を第１の方位（保持方位）から第２の方位に切り替えた場合に、第１の方位（保持方位）と同一な初期補正方位が外部に出力される。そして、当該初期補正方位の出力以降に、第２のジャイロコンパス２がステップＳ28〜Ｓ30を繰り返すことにより、調整方位差は徐々に小さな値となり、最終的に「０」となる。   Here, since the initial correction azimuth is equivalent to the first azimuth (holding azimuth) as described above, this azimuth measurement system A switches the output target from the first azimuth (holding azimuth) to the second azimuth. In this case, the same initial correction direction as the first direction (holding direction) is output to the outside. Then, after the output of the initial correction azimuth, the second gyrocompass 2 repeats steps S28 to S30, so that the adjustment azimuth difference gradually becomes a small value and finally becomes “0”.

すなわち、ステップＳ28〜Ｓ30の１回目の処理では、上述したように調整方位差は、方位差（保持方位と第２の方位との差分）から微小な調整値Δｈを減算したものになるが、２回の処理では１回目の処理で演算された調整方位差から微小な調整値Δｈがさらに減算される。このような調整値Δｈの減算は、ステップＳ28〜Ｓ30を繰り返すことにより調整方位差が「０」になるまで行われるので、調整方位差は時系列的に順次減少し、これによって次期補正方位は最終的に第２の方位と同等となる。   That is, in the first process of steps S28 to S30, as described above, the adjustment azimuth difference is obtained by subtracting a small adjustment value Δh from the azimuth difference (difference between the holding azimuth and the second azimuth). In the second process, a minute adjustment value Δh is further subtracted from the adjustment azimuth difference calculated in the first process. Such subtraction of the adjustment value Δh is performed until the adjustment azimuth difference becomes “0” by repeating steps S28 to S30. Therefore, the adjustment azimuth difference decreases sequentially in time series, whereby the next correction azimuth is Finally, it becomes equivalent to the second orientation.

図４は、このような方位測定システムＡにおける切替時の方位変化及びターンレート変化を示している。すなわち、第１方位出力期間Ｔ1では第１のジャイロコンパス１が出力する第１の方位が外部に出力され、方位切替制御部４が方位切替信号を出力した直後の時刻ｔaから時刻ｔbまでの補正方位出力期間Ｔａでは、第２のジャイロコンパス２が出力する補正方位、つまり第１の方位（保持方位）から第２の方位に緩やかに変化する方位が外部に出力され、さらに上記調整方位差が「０」になった以降の第２方位出力期間Ｔ2では、第２のジャイロコンパス２が出力する第２の方位が外部に出力される。   FIG. 4 shows the azimuth change and the turn rate change at the time of switching in the azimuth measuring system A. That is, in the first azimuth output period T1, the first azimuth output from the first gyrocompass 1 is output to the outside, and the correction from time ta to time tb immediately after the azimuth switching control unit 4 outputs the azimuth switching signal. In the azimuth output period Ta, the correction azimuth output from the second gyrocompass 2, that is, the azimuth that gradually changes from the first azimuth (holding azimuth) to the second azimuth is output to the outside, and the adjustment azimuth difference is further increased. In the second azimuth output period T2 after becoming “0”, the second azimuth outputted by the second gyro compass 2 is outputted to the outside.

すなわち、本方位測定システムＡは、第１の方位から第２の方位に単純に切り替えるのではなく、両者の方位差を時系列的に徐々に小さくすることにより緩やかに第１の方位から第２の方位に切り替える。このような本方位測定システムＡによれば、外部に出力する方位を第１のジャイロコンパス１から第２のジャイロコンパス２に切替える際における方位の極端な変化を抑制することが可能である。   That is, this orientation measurement system A does not simply switch from the first orientation to the second orientation, but gradually reduces the orientation difference between the two in a time-series manner, and then gradually changes from the first orientation to the second orientation. Switch to the heading. According to the present orientation measuring system A, it is possible to suppress an extreme change in orientation when the orientation output to the outside is switched from the first gyrocompass 1 to the second gyrocompass 2.

また、このような本方位測定システムＡによれば、切替時における方位変化が小さいので、図４の下段に示すように切替時におけるターンレート（方位変化率）の変化も大幅に抑制することができる。例えば、時刻ｔａにおいて第１の方位から第２の方位に単純に切り替えた場合には、方位がステップ状に変化するので、時刻ｔａにおけるターンレートはパルス状に大きく変化する。   In addition, according to the present azimuth measuring system A, since the azimuth change at the time of switching is small, the change in turn rate (azimuth change rate) at the time of switching can be significantly suppressed as shown in the lower part of FIG. it can. For example, when the first direction is simply switched to the second direction at time ta, the direction changes stepwise, and the turn rate at time ta changes greatly in a pulse shape.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、第１の方位から第２の方位に切り替える場合について説明したが、第２の方位から第１の方位に切替える場合は第１のジャイロコンパス１と第２のジャイロコンパス２の役割が入れ替わるだけであり、基本的な処理内容は第１の方位から第２の方位に切り替える場合と同一である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the above embodiment, the case of switching from the first direction to the second direction has been described, but when switching from the second direction to the first direction, the first gyrocompass 1 and the second gyrocompass Only the roles of 2 are switched, and the basic processing contents are the same as the case of switching from the first direction to the second direction.

（２）上記実施形態では、方位切替部３と方位切替制御部４とを別の機構構成要素としたが、本発明はこれに限定されない。方位切替部３と方位切替制御部４とを一体の機能構成要素としてもよい。 (2) In the above embodiment, the azimuth switching unit 3 and the azimuth switching control unit 4 are separate mechanism components, but the present invention is not limited to this. The azimuth switching unit 3 and the azimuth switching control unit 4 may be integrated functional components.

（３）上記実施形態では、補正方位を第２のジャイロコンパス２で演算したが、本発明はこれに限定されない。例えば、方位切替部３と方位切替制御部４とを合体させた機能構成要素に第１、第２のジャイロコンパス１，２が時系列的に順次出力する第１、第２の方位を順次取り込み、第１、第２の方位を用いた演算処理を上記機能構成要素に一括して行わせ、当該機能構成要素から第１、第２の方位及び補正方位を外部に順次出力してもよい。 (3) In the above embodiment, the correction azimuth is calculated by the second gyrocompass 2, but the present invention is not limited to this. For example, the first and second azimuths that are sequentially output in time series by the first and second gyrocompasses 1 and 2 are sequentially taken into the functional components in which the azimuth switching unit 3 and the azimuth switching control unit 4 are combined. The arithmetic processing using the first and second orientations may be collectively performed by the functional component, and the first and second orientations and the correction orientation may be sequentially output to the outside from the functional component.

Ａ…方位測定システム、１…第１のジャイロコンパス、２…第２のジャイロコンパス、３…方位切替部、４…方位切替制御部   A ... Direction measuring system, 1 ... First gyrocompass, 2 ... Second gyrocompass, 3 ... Direction switching unit, 4 ... Direction switching control unit

Claims (2)

少なくとも２つのジャイロコンパスを備え、当該各ジャイロコンパスの方位の何れか１つを選択して外部に出力する方位測定システムであって、
前記各ジャイロコンパスから入力される方位を切替える方位切替部と、
前記各ジャイロコンパスから取得した方位に基づいて前記方位切替部を制御する方位切替制御部と、を備え、
前記方位切替制御部は、第１のジャイロコンパスから取得した方位を他のジャイロコンパスに提供することにより前記第１のジャイロコンパスの方位と前記他のジャイロコンパスの方位との方位差と前記他のジャイロコンパスの方位とを加算した補正方位とを演算させ、前記他のジャイロコンパスから取得した前記補正方位と前記第１のジャイロコンパスの方位とが等しいと判断すると、方位切替信号を前記方位切替部に出力することにより前記第１のジャイロコンパスの方位に代えて前記他のジャイロコンパスの前記補正方位を切替時の初期方位として外部に出力させ、
前記他のジャイロコンパスは、前記方位切替部によって前記補正方位が前記初期方位として外部に出力されると、前記方位差を時系列的に順次減少させた前記補正方位を順次演算して前記方位切替部に出力することを特徴とする方位測定システム。 An azimuth measuring system comprising at least two gyrocompasses, selecting any one of the azimuths of each gyrocompass and outputting the selected one to the outside,
An azimuth switching unit for switching the azimuth input from each gyrocompass;
An azimuth switching control unit that controls the azimuth switching unit based on the azimuth obtained from each gyrocompass;
The azimuth switching control unit provides the azimuth obtained from the first gyrocompass to the other gyrocompass , thereby providing a azimuth difference between the azimuth of the first gyrocompass and the azimuth of the other gyrocompass and the other When the corrected azimuth obtained by adding the azimuth of the gyrocompass is calculated and it is determined that the corrected azimuth obtained from the other gyrocompass is equal to the azimuth of the first gyrocompass, the azimuth switching signal is sent to the azimuth switching unit. Instead of outputting the correction azimuth of the other gyrocompass as the initial azimuth at the time of switching, instead of the azimuth of the first gyrocompass,
The other gyrocompass sequentially calculates the correction azimuth by sequentially reducing the azimuth difference in time series when the correction azimuth is output to the outside as the initial azimuth by the azimuth switching unit. Direction measuring system, characterized by being output to the unit. 前記方位切替制御部は、前記第１のジャイロコンパスからある時刻で固定化された方位を取得して前記他のジャイロコンパスに提供することにより前記方位差と前記補正方位とを演算させることを特徴とする請求項１記載の方位測定システム。   The azimuth switching control unit calculates the azimuth difference and the corrected azimuth by acquiring a azimuth fixed at a certain time from the first gyrocompass and providing the azimuth to the other gyrocompass. The azimuth measuring system according to claim 1.
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