JPH11201757A - Gyrocompass - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gyrocompass to be mounted on a high-speed ship. SOLUTION: This gyrocompass has a north pointing device supporting a gyro globe, i.e., a gyro-case, with a damping liquid stored in a container, and it is provided with a first order lag filter having the time constant TF nearly equal to the ratio C/kT of the viscous torque coefficient C and torsional torque coefficient kT of the torque developed between the container and the gyro-case in an azimuth tracking loop or a vibration damping loop, thereby the high- viscosity damping liquid can be used. A large speed error and an acceleration error can be removed without providing a vertical axis torquer by correcting the output of the first order lag filter by a prescribed quantity.

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２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. 2, 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
れジャイロケース１とタンク２の間の相対的変位を検出
するための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５Ｎ、５Ｓとを有する。これらの１次側４Ｎ、４
Ｓ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。無接触
偏位検出装置６の詳細は後に説明する。The gyro case 1 and the tank 2 are equipped with a non-contact displacement detecting device 6 for detecting a relative displacement between the gyro case 1 and the tank 2, respectively. The non-contact displacement detecting device 6 has primary sides 4N, 4S mounted on the outer surface of the gyro case 1 and secondary sides 5N, 5S mounted on the inner surface of the tank 2. These primary 4N, 4N
The S and secondary sides 5N, 5S are mounted on the north and south sides of the gyro, that is, 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. Mounted in position. Details of the non-contact displacement detecting device 6 will be described later.

【０００５】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 mounted 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.

【０００６】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.

【０００７】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. The azimuth gear 21 meshes with an azimuth pinion 20 of an azimuth tracking servomotor 19 mounted on a panel 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.

【０００８】図３、図４及び図５を参照して、無接触偏
位検出装置６の構造及び機能を説明する。図３は無接触
偏位検出装置６の２対のピックアップのうち、北側のピ
ックアップのみを示した図である。北側のピックアップ
はジャイロケース１の外面に装着された１次側コイル４
Ｎとタンク２の内面に装着された２次側コイル５Ｎとを
有する。Referring to FIGS. 3, 4 and 5, the structure and function of the non-contact displacement detecting device 6 will be described. FIG. 3 is a diagram showing only the north-side pickup among the two pairs of pickups of the non-contact deviation detecting device 6. The pickup on the north side is a primary coil 4 mounted on the outer surface of the gyro case 1.
N and a secondary coil 5N mounted on the inner surface of the tank 2.

【０００９】１次側コイル４Ｎの巻線はジャイロのスピ
ン軸線に直交する平面内にあり、通常、ジャイロ電源Ｐ
Ｓと共用の交流によって励磁され、破線の矢印ａ₁ 、ａ
₁ にて示す交番磁場を生成する。The winding of the primary side coil 4N is in a plane orthogonal to the gyro spin axis, and is usually provided with a gyro power supply P.
Excited by the alternating current shared with S, and dashed arrows a ₁ , a
An alternating magnetic field indicated by ₁ is generated.

【００１０】２次側コイル５Ｎは４個の矩形コイル５Ｎ
Ｗ、５ＮＥ、５ＮＵ、５ＮＬよりなり、第１の対のコイ
ル５ＮＷ、５ＮＥは横方向に並べられ、第２の対のコイ
ル５ＮＵ、５ＮＬは上下方向に並べられている。また、
横方向のコイル５ＮＷ、５ＮＥは互いに差動的に接続さ
れ、上下方向のコイル５ＮＵ、５ＮＬは互いに差動的に
接続されている。The secondary coil 5N has four rectangular coils 5N.
W, 5NE, 5NU, and 5NL. The first pair of coils 5NW and 5NE are arranged in the horizontal direction, and the second pair of coils 5NU and 5NL are arranged in the vertical direction. Also,
The horizontal coils 5NW and 5NE are differentially connected to each other, and the vertical coils 5NU and 5NL are differentially connected to each other.

【００１１】１次側コイル４Ｎが２次側コイル５Ｎの４
個の矩形コイル５ＮＷ、５ＮＥ、５ＮＵ、５ＮＬの中央
位置に配置されている場合を考える。１次側コイル４Ｎ
による磁束は４個の矩形コイル５ＮＷ、５ＮＥ、５Ｎ
Ｕ、５ＮＬを貫通するから、４個の矩形コイル５ＮＷ、
５ＮＥ、５ＮＵ、５ＮＬには同一の電圧が誘発される。
従って、横方向のコイル５ＮＷ、５ＮＥの出力端子２−
１及び上下方向のコイル５ＮＵ、５ＮＬの出力端子２−
２には出力電圧は生じない。[0011] The primary side coil 4N is four times smaller than the secondary side coil 5N.
It is assumed that the rectangular coils 5NW, 5NE, 5NU, and 5NL are arranged at the center position. Primary coil 4N
Magnetic flux generated by the four rectangular coils 5NW, 5NE, 5N
U, 5NL, so four rectangular coils 5NW,
The same voltage is induced in 5NE, 5NU, and 5NL.
Therefore, the output terminals 2- of the horizontal coils 5NW and 5NE are
1 and output terminals 2 of the vertical coils 5NU and 5NL.
2 has no output voltage.

【００１２】２次側コイル５Ｎが１次側コイル４Ｎに対
して水平に西方向（図３にて矢印Ｗ方向）に偏倚した場
合を考える。１次側コイル４Ｎによる磁束のうち、東側
の矩形コイル５ＮＥを貫通する磁束は増加し、その誘起
電圧が増加する。一方、西側の矩形コイル５ＮＷを貫通
する磁束は減少し、その誘起電圧が減少する。従って、
横方向のコイル５ＮＷ、５ＮＥの出力端子２−１に差動
電圧が生ずる。上下方向のコイル５ＮＵ、５ＮＬの出力
端子２−２には出力電圧は生じない。Consider a case where the secondary coil 5N is horizontally displaced in the west direction (the direction of the arrow W in FIG. 3) with respect to the primary coil 4N. Among the magnetic fluxes generated by the primary coil 4N, the magnetic flux passing through the rectangular coil 5NE on the east side increases, and the induced voltage increases. On the other hand, the magnetic flux passing through the west rectangular coil 5NW decreases, and the induced voltage decreases. Therefore,
A differential voltage is generated at the output terminals 2-1 of the horizontal coils 5NW and 5NE. No output voltage is generated at the output terminals 2-2 of the coils 5NU and 5NL in the vertical direction.

【００１３】２次側コイル５Ｎが１次側コイル４Ｎに対
して水平に東方向（図３にて矢印Ｅ方向）に偏倚した場
合は、西方向に偏倚した場合と逆である。１次側コイル
４Ｎによる磁束のうち、西側の矩形コイル５ＮＷを貫通
する磁束は増加し、その誘起電圧が増加し、東側の矩形
コイル５ＮＥを貫通する磁束は減少し、その誘起電圧が
減少する。従って、横方向のコイル５ＮＷ、５ＮＥの出
力端子２−１には、西方向に偏倚した場合と逆極性の差
動電圧が生ずる。上下方向のコイル５ＮＵ、５ＮＬの出
力端子２−２には出力電圧は生じない。When the secondary coil 5N deviates horizontally with respect to the primary coil 4N in the east direction (the direction of arrow E in FIG. 3), the situation is opposite to the case in which the secondary coil 5N deviates in the west direction. Of the magnetic flux generated by the primary coil 4N, the magnetic flux passing through the west rectangular coil 5NW increases, the induced voltage increases, the magnetic flux passing through the east rectangular coil 5NE decreases, and the induced voltage decreases. Accordingly, a differential voltage having a polarity opposite to that in the case of the westward bias is generated at the output terminals 2-1 of the horizontal coils 5NW and 5NE. No output voltage is generated at the output terminals 2-2 of the coils 5NU and 5NL in the vertical direction.

【００１４】２次側コイル５Ｎが１次側コイル４Ｎに対
して上下方向（図３にて矢印ＥＷに垂直方向）に偏倚し
た場合も同様である。１次側コイル４Ｎによる磁束のう
ち、上側の矩形コイル５ＮＵを貫通する磁束は減少又は
増加し、下側の矩形コイル５ＮＬを貫通する磁束は増加
又は減少する。上側の矩形コイル５ＮＵの誘起電圧が減
少又は増加し、下側の矩形コイル５ＮＬの誘起電圧が増
加又は減少する。上下方向のコイル５ＮＵ、５ＮＬの出
力端子２−２に差動電圧が生ずる。The same applies to the case where the secondary coil 5N is deviated vertically (in the direction perpendicular to the arrow EW in FIG. 3) with respect to the primary coil 4N. Of the magnetic flux generated by the primary coil 4N, the magnetic flux passing through the upper rectangular coil 5NU decreases or increases, and the magnetic flux passing through the lower rectangular coil 5NL increases or decreases. The induced voltage of the upper rectangular coil 5NU decreases or increases, and the induced voltage of the lower rectangular coil 5NL increases or decreases. A differential voltage is generated at the output terminals 2-2 of the coils 5NU and 5NL in the vertical direction.

【００１５】こうして、タンク２のＮ端がジャイロケー
ス１に対して東西方向及び上下方向に変位すると、２次
側コイル５Ｎの２対の矩形コイル５ＮＷ、５ＮＥ、５Ｎ
Ｕ、５ＮＬの出力端子２−１、２−２に差動電圧が生ず
る。この差動電圧の極性及び大きさは、タンク２のＮ端
の変位の方向及び大きさを示す。When the N end of the tank 2 is displaced in the east-west direction and the up-down direction with respect to the gyro case 1, two pairs of rectangular coils 5NW, 5NE, 5N
A differential voltage is generated at output terminals 2-1 and 2-2 of U and 5NL. The polarity and magnitude of this differential voltage indicate the direction and magnitude of the displacement of the N end of the tank 2.

【００１６】図４を参照して説明する。ここでは、無接
触偏位検出装置６によって、ジャイロケース１に対する
タンク２の垂直軸周りの回転偏差を検出する機能を説明
する。図４はジャイロケース１を上側から見た図であ
り、無接触偏位検出装置６のうち、ジャイロケース１の
外面に装着された１次側コイル４Ｎ、４Ｓとタンク２の
内面に装着された２次側コイル５Ｎ、５Ｓのうち、横方
向の２対のコイル５ＮＷ、５ＮＥ及び５ＳＷ、５ＳＥが
示されている。A description will be given with reference to FIG. Here, a function of detecting the rotational deviation of the tank 2 around the vertical axis with respect to the gyro case 1 by the non-contact deviation detecting device 6 will be described. FIG. 4 is a view of the gyro case 1 as viewed from above. In the non-contact displacement detecting device 6, the primary coils 4N and 4S mounted on the outer surface of the gyro case 1 and the inner surface of the tank 2 are mounted. Of the secondary coils 5N, 5S, two pairs of coils 5NW, 5NE and 5SW, 5SE in the horizontal direction are shown.

【００１７】上述のように北側のコイル５ＮＷ、５ＮＥ
及び南側のコイル５ＳＷ、５ＳＥはそれぞれ差動的に接
続されているが、更に、北側のコイル５ＮＷ、５ＮＥの
出力端子２−１と南側のコイル５ＳＷ、５ＳＥの出力端
子３−１は差動的に接続されている。従って、タンク２
がジャイロケース１に対して横方向に、即ち、東西方向
に並進的に移動した場合、北側のコイル５ＮＷ、５ＮＥ
の出力端子２−１に生ずる差動電圧と南側のコイル５Ｓ
Ｗ、５ＳＥの出力端子３−１に生ずる差動電圧は、大き
さ及び極性が等しくなり、互いに打ち消し合い、出力端
子３−２には出力電圧は生じない。As described above, the north coil 5NW, 5NE
And the south-side coils 5SW and 5SE are differentially connected to each other, and the output terminals 2-1 of the north-side coils 5NW and 5NE and the output terminals 3-1 of the south-side coils 5SW and 5SE are differentially connected. It is connected to the. Therefore, tank 2
Moves laterally with respect to the gyro case 1, that is, in the east-west direction, the north coil 5NW, 5NE
Differential voltage generated at the output terminal 2-1 and the south coil 5S
The differential voltages generated at the output terminals 3-1 of W and 5SE have the same magnitude and polarity and cancel each other out, and no output voltage is generated at the output terminal 3-2.

【００１８】しかしながら、タンク２がジャイロケース
１に対して垂直軸線Ｏ（紙面に垂直）周りに回転する
と、北側のコイル５ＮＷ、５ＮＥの出力端子２−１に生
ずる差動電圧と南側のコイル５ＳＷ、５ＳＥの出力端子
３−１に生ずる差動電圧は、大きさが等しく極性が反対
となり、出力端子３−２に差動電圧が生ずる。この差動
電圧の極性及び大きさは、ジャイロケース１に対するタ
ンク２の垂直軸線周りの回転変位の方向及び大きさを示
す。However, when the tank 2 rotates around the vertical axis O (perpendicular to the paper) with respect to the gyro case 1, the differential voltage generated at the output terminals 2-1 of the north coils 5NW and 5NE and the south coil 5SW, The differential voltages generated at the output terminal 3-1 of the 5SE are equal in magnitude and opposite in polarity, and a differential voltage is generated at the output terminal 3-2. The polarity and magnitude of this differential voltage indicate the direction and magnitude of the rotational displacement of the tank 2 about the vertical axis with respect to the gyro case 1.

【００１９】図５を参照して説明する。ここでは、無接
触偏位検出装置６によって、ジャイロケース１に対する
タンク２の水平軸周りの回転偏差を検出する機能を説明
する。図５はジャイロケース１を横側から見た図であ
り、無接触偏位検出装置６のうち、ジャイロケース１の
外面に装着された１次側コイル４Ｎ、４Ｓとタンク２の
内面に装着された２次側コイル５Ｎ、５Ｓのうち、上下
方向の２対のコイル５ＮＵ、５ＮＬ及び５ＳＵ、５ＳＬ
が示されている。A description will be given with reference to FIG. Here, the function of detecting the rotational deviation of the tank 2 around the horizontal axis with respect to the gyro case 1 by the non-contact deviation detecting device 6 will be described. FIG. 5 is a view of the gyro case 1 viewed from the lateral side. In the non-contact displacement detecting device 6, the primary coils 4N and 4S mounted on the outer surface of the gyro case 1 and the inner surfaces of the tank 2 are mounted. Of the secondary coils 5N, 5S, two pairs of coils 5NU, 5NL and 5SU, 5SL in the vertical direction.
It is shown.

【００２０】同様に、北側の２次側コイル５ＮＵ、５Ｎ
Ｌと南側の２次側コイル５ＳＵ、５ＳＬは差動的に接続
されている。従って、タンク２がジャイロケース１に対
して上下方向に並進的に移動した場合、出力端子４−１
には出力電圧は生じない。しかしながら、タンク２がジ
ャイロケース１に対して水平軸線（東西軸線）周りに回
転すると、出力端子４−１に差動電圧が生ずる。この差
動電圧の極性及び大きさは、ジャイロケース１に対する
タンク２の水平軸線周りの回転変位の方向及び大きさを
示す。Similarly, the secondary coils 5NU, 5N on the north side
L and the secondary coil 5SU, 5SL on the south side are differentially connected. Therefore, when the tank 2 moves vertically in translation with respect to the gyro case 1, the output terminal 4-1
Has no output voltage. However, when the tank 2 rotates around the horizontal axis (east-west axis) with respect to the gyro case 1, a differential voltage is generated at the output terminal 4-1. The polarity and magnitude of the differential voltage indicate the direction and magnitude of the rotational displacement of the tank 2 about the horizontal axis with respect to the gyro case 1.

【００２１】ジャイロケース１に対してタンク２が垂直
軸線周り及び水平軸周りの回転偏差した場合を説明した
が、タンク２に対してジャイロケース１が垂直軸線周り
及び水平軸周りの回転偏差した場合も同様である。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の間の回転偏差角を検出することができる。The case where the tank 2 has a rotational deviation about the vertical axis and about the horizontal axis with respect to the gyro case 1 has been described, but the rotational deviation of the gyro case 1 about the vertical axis and about the horizontal axis with respect to the tank 2 has been described. The same is true for The rotation deviation angle between the gyro case 1 and the tank 2 can be detected by the non-contact deviation detecting device 6.

【００２２】図４を参照して方位追従系を説明する。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、無接触偏位検出装置６の垂直出力端子３−
２に電圧信号が生ずる。この垂直出力端子３−２に生じ
た電圧信号は、サーボ増幅器３０を介して又は介さない
で方位サーボモータ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の間の相対的回
転偏倚がゼロとなる。The azimuth tracking system will be described with reference to FIG. When the tank 2 rotates around the vertical axis with respect to the gyro case 1, the vertical output terminal 3-3
2 produces a voltage signal. The voltage signal generated at the vertical output terminal 3-2 is applied to the control winding of the azimuth servomotor 19 with or without the servo amplifier 30. The rotation of the azimuth servomotor 19 is performed via the azimuth pinion 20, the azimuth gear 21, the vertical ring 16 and the horizontal ring 12,
Is transmitted to Thereby, the tank 2 rotates around the vertical axis, and the relative rotational deviation between the tank 2 and the gyro case 1 becomes zero.

【００２３】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。In this way, 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.

【００２４】また、この方位追従系によって、タンク２
とジャイロケース１の間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, the tank 2
Since the relative rotational deviation between the gyro case 1 and the gyro case 1 is always zero, no torsional stress is generated in the suspension line 3 connecting the tank 2 and the gyro case 1. Therefore, no disturbance is applied to the gyro case 1 by the azimuth tracking system.

【００２５】この方位追従系には、ジャイロの加速度誤
差、速度誤差及び緯度誤差等を修正するための誤差修正
用信号発生装置３−３が設けられている。誤差修正用信
号発生装置３−３は、船舶の加速度、速度又は緯度に起
因した誤差に対応した電圧信号を生成し、それをサーボ
増幅器３０を介して又は介さないで方位サーボモータ１
９に印加する。方位サーボモータ１９は方位追従系によ
る追従を偏倚させるように、タンク２を回転させる。そ
れによって、懸吊線３に捩じり応力が生成され、ジャイ
ロケース１は垂直軸線周りに回転偏倚し、ジャイロの加
速度誤差、速度誤差及び緯度誤差等が修正される。The azimuth tracking system is provided with an error correction signal generator 3-3 for correcting gyro acceleration errors, speed errors, latitude errors, and the like. The error correction signal generator 3-3 generates a voltage signal corresponding to an error caused by the acceleration, speed, or latitude of the ship, and outputs the voltage signal via the servo amplifier 30 with or without the servo amplifier 30.
9. The azimuth servomotor 19 rotates the tank 2 so as to deviate the following by the azimuth tracking system. As a result, torsional stress is generated in the suspension line 3, and the gyro case 1 is rotationally displaced around the vertical axis, thereby correcting the gyro acceleration error, speed error, latitude error, and the like.

【００２６】図５を参照して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、無接触偏位検出装置６の水平出力端子４−
１に電圧信号が生ずる。この水平出力端子４−１に生じ
た電圧信号は、サーボ増幅器３１を介して又は介さない
で水平サーボモータ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の間の相対的回転偏倚がゼロとなる。The horizontal tracking system will be described with reference to FIG. When the tank 2 rotates around the horizontal axis with respect to the gyro case 1, the horizontal output terminal 4 of the non-contact displacement detecting device 6
1 produces a voltage signal. The voltage signal generated at the horizontal output terminal 4-1 is applied to the control winding of the horizontal servo motor 10 with or without the servo amplifier 31. 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 about the horizontal axis, and the relative rotational deviation between the tank 2 and the gyro case 1 becomes zero.

【００２７】図６を参照してジャイロの指北作用を説明
する。図６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 fingering action will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing 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.

【００２８】ここで、ジャイロケース１の重心の位置を
Ｏ₁ 、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 '.

【００２９】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.

【００３０】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.

【００３１】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

【００３２】[0032]

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

【００３３】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 surface). 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.

【００３４】図７を参照してジャイロの制振装置を説明
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。The gyro damping device will be described with reference to FIG. 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, when the spin axis of the gyro rotor is inclined with respect to the horizontal plane HH 'by the inclination angle θ, the tank 2 is also moved to the horizontal plane H-
It is inclined by an inclination angle θ with respect to H ′.

【００３５】図６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. 6, 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.

【００３６】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.

【００３７】図７は制振系を示す図であり、ジャイロケ
ース１を上側から見た図である。制振系は方位追従系に
付加的に設けられている。無接触偏位検出装置６のう
ち、ジャイロケース１の外面に装着された１次側コイル
４Ｎ、４Ｓとタンク２の内面に装着された４対の２次側
コイル５ＮＷ、５ＮＥ及び５ＳＷ、５ＳＥと５ＮＵ、５
ＮＬ及び５ＳＵ、５ＳＬが示されている。FIG. 7 is a view showing the vibration damping system, and is a view of the gyro case 1 as viewed from above. The vibration suppression system is additionally provided to the azimuth tracking system. Among the non-contact displacement detectors 6, the primary coils 4N and 4S mounted on the outer surface of the gyro case 1 and four pairs of secondary coils 5NW, 5NE and 5SW and 5SE mounted on the inner surface of the tank 2 5NU, 5
NL and 5SU, 5SL are shown.

【００３８】図示のように、２次側コイルの南北側に更
に変位検出用の１対のコイル１４−２、１４−３が設け
られている。この変位検出用コイル１４−２、１４−３
は、２次側コイルの横側のコイル５ＮＷ、５ＮＥ及び５
ＳＷ、５ＳＥと平行となるように配置され且つ差動的に
接続されている。変位検出用コイル１４−２、１４−３
の出力端子１４−１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。As shown in the figure, a pair of coils 14-2 and 14-3 for detecting displacement are further provided on the north and south sides of the secondary coil. The displacement detecting coils 14-2 and 14-3
Are the coils 5NW, 5NE and 5 on the side of the secondary coil
SW and 5SE are arranged in parallel and differentially connected. Displacement detection coils 14-2, 14-3
Output terminal 14-1 outputs a differential voltage proportional to the amount of movement の of the gyro case 1.

【００３９】出力端子１４−１は、方位追従系の出力端
子３−２に加算的に接続され、サーボ増幅器３０を介し
て又は介すること無く、方位サーボモータ１９の制御巻
線に接続されている。従って、方位サーボモータ１９の
制御巻線に印加される電圧信号は、出力端子１４−１か
らの電圧信号だけ、過剰な電圧信号となり、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。The output terminal 14-1 is additively connected to the output terminal 3-2 of the azimuth tracking system, and connected to the control winding of the azimuth servomotor 19 with or without the servo amplifier 30. . Therefore, the voltage signal applied to the control winding of the azimuth servomotor 19 becomes an excessive voltage signal only by the voltage signal from the output terminal 14-1, and biases the azimuth following operation of the tank 2 with respect to the gyro case 1.

【００４０】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.

【００４１】図８を参照してジャイロの制振作用を更に
詳細に説明する。図８は図７の制振系をブロック図とし
て表したものである。ジャイロケース１のスピン軸線方
向の移動量がξのとき、タンク２を垂直軸線周りに捩じ
り角Ψだけ回転させるために必要な、出力端子１４−１
の電圧信号Ｖ₁₄を求める。誤差修正用信号発生装置３−
３の出力電圧がゼロボルトであると仮定する。Referring to FIG. 8, the gyro damping action will be described in more detail. FIG. 8 is a block diagram showing the vibration damping system of FIG. When the amount of movement of the gyro case 1 in the direction of the spin axis is ξ, the output terminal 14-1 required to rotate the tank 2 around the vertical axis by a torsion angle Ψ.
Determination of the voltage signal V _14. Error correction signal generator 3-
Assume that the output voltage at 3 is zero volts.

【００４２】タンク２が垂直軸線周りに捩じり角Ψだけ
回転すると、懸吊線３に捩じりトルクＴ_Z ＝ｋ_T Ψが生
成され、ジャイロケース１は捩じりトルクＴ_Z ＝ｋ_T Ψ
を受ける。When the tank 2 rotates around the vertical axis by a torsion angle に, a torsion torque T _Z = k _Tに is generated in the suspension line 3, and the gyro case 1 causes the torsion torque T _Z = k _T. Ψ
Receive.

【００４３】一方、制振用ダンピングトルクは、ジャイ
ロケース１のスピン軸線に沿った方向の移動量ξに比例
するから、比例定数μを用いて、μξと表される。これ
は、捩じりトルクｋ_T Ψに等しいはずである。On the other hand, the damping torque for damping is proportional to the amount of movement ξ of the gyro case 1 in the direction along the spin axis, and is expressed as μξ using the proportionality constant μ. This should be equal to the torsional torque k _T Ψ.

【００４４】[0044]

【数２】Ｔ_Z ＝ｋ_T Ψ＝μξ## EQU2 ## T _Z = k _T Ψ = μξ

【００４５】従って、タンク２の垂直軸線周りの捩じり
角Ψは、次のようになる。Accordingly, the torsion angle 周 り around the vertical axis of the tank 2 is as follows.

【００４６】[0046]

【数３】Ψ＝μξ／ｋ_T ３ = μξ / k _T

【００４７】ここで、出力端子１４−１の電圧信号Ｖ₁₄
に対するタンク２の垂直軸線周りの捩じり角Ψの比をｑ
とする。Here, the voltage signal V ₁₄ at the output terminal 14-1
Is the ratio of the torsion angle Ψ about the vertical axis of the tank 2 to q
And

【００４８】[0048]

【数４】ｑ＝Ψ／Ｖ₁₄ [Equation 4] q = Ψ / V ₁₄

【００４９】結局、出力端子１４−１の電圧信号Ｖ₁₄は
ゲインｑを用いて次のように表される。As a result, the voltage signal V _{14 at the} output terminal 14-1 is expressed as follows using the gain q.

【００５０】[0050]

【数５】Ｖ₁₄＝Ψ／ｑ＝μξ／ｑｋ_T V ₁₄ = Ψ / q = μξ / qk _T

【００５１】ジャイロケース１の移動量ξにブロック内
の伝達関数を順に乗算することによって、制振用ダンピ
ングトルクＴ_Z としてμξが得られる。[0051] by multiplying the transfer function of the block in this order to the amount of movement of the gyro case 1 ξ, μξ is obtained as suppressing vibration damping torque T _Z.

【００５２】図８Ｂは、２つのブロックを合体して１つ
のブロックに表したものである。図８Ｃは、タンク２内
の液体７の粘性を考慮した場合のブロック図である。タ
ンク２を垂直軸線周りに捩じり角Ψだけ回転させると、
回転角速度ｄΨ／ｄｔに比例した粘性トルクがジャイロ
ケース１に作用する。従って、ジャイロケース１が受け
るトルクＴ_Z は次のようになる。FIG. 8B shows two blocks combined into one block. FIG. 8C is a block diagram when the viscosity of the liquid 7 in the tank 2 is considered. When the tank 2 is rotated around the vertical axis by the twist angle Ψ,
Viscous torque proportional to the rotational angular velocity dΨ / dt acts on the gyro case 1. Therefore, the torque T _Z received by the gyro case 1 is as follows.

【００５３】[0053]

【数６】Ｔ_Z ＝（Ｃｓ＋ｋ_T ）Ψ(6) T _Z = (Cs + k _T ) Ψ

【００５４】Ｃは粘性トルク係数、ｓはラプラス演算子
である。この場合、ジャイロケース１が受けるトルクＴ
_Z は、粘性トルクＣｓΨを含み、制振用ダンピングトル
クＴ _Z として移動量ξに比例したトルクμξを得ること
が困難となる。従って、図８Ｄに示すように、時定数Ｔ
_F の１次遅れフィルタを挿入する必要がある。１次遅れ
フィルタは、例えば、サーボ増幅器３０に設けられてよ
い。C is a viscous torque coefficient, s is a Laplace operator
It is. In this case, the torque T received by the gyro case 1
_ZIncludes the viscous torque CsΨ and the damping torque
K T _ZTo obtain a torque μξ proportional to the travel distance
Becomes difficult. Therefore, as shown in FIG.
_FNeeds to be inserted. 1st delay
The filter may be provided in the servo amplifier 30, for example.
No.

【００５５】[0055]

【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロコンパ
スは、運行速度が例えば、１０〜２０ノットである通常
の船舶では問題なしに所定の優れた性能を発揮する。し
かしながら、近年、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 an operation speed of, for example, 10 to 20 knots. However, in recent years, the number of high-speed ships 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.

【００５６】このような高速船では、加減速又は旋回時
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液
体７の粘性を高くすることが考えられるが、液体７の粘
性を高くすると、数６の式の粘性トルクの項が大きくな
り、ジャイロケース１に印加する制振用ダンピングトル
クＴ_Z として移動量ξに比例したトルクμξを得ること
が困難となる。従って、従来のジャイロコンパスでは、
タンク２中の液体７の粘性を高くすることができなかっ
た。In such a high-speed ship, the north-south acceleration applied to the gyro compass during acceleration / deceleration or turning becomes large, which affects the finger north device and the like. For example, when using the gyrosphere type finger north device as described above, the tank 2
The inner gyro case 1 may collide with the inner surface of the tank 2. It is conceivable to increase the viscosity of the liquid 7 in order to prevent the collision of the gyro case 1. However, if the viscosity of the liquid 7 is increased, the term of the viscous torque in the equation (6) becomes larger, and the viscosity is applied to the gyro case 1 it is difficult to obtain a torque μξ proportional to the movement amount ξ as suppressing vibration damping torque T _Z. Therefore, with the conventional gyrocompass,
The viscosity of the liquid 7 in the tank 2 could not be increased.

【００５７】高速船では、「ジャイロの速度誤差及び加
速度誤差」が共に大きな値となる問題がある。速度誤差
は船舶が地球上を移動することに起因する誤差である。
船舶が地球表面に沿って移動することは、船舶が地球の
中心の周りに円運動することである。従って、船舶は地
球の自転による円運動と航行による円運動を合成した運
動をする。即ち、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。ジャイロはこの
「２つの自転のベクトルの合成方向」を指向することと
なり、それによって発生する誤差が速度誤差である。In a high-speed ship, there is a problem that both "gyro speed error and acceleration error" have large values. The speed error is an error caused by a ship moving on the earth.
Moving a ship along the earth's surface is a circular motion of the ship around the center of the earth. Therefore, the ship makes a motion that combines the circular motion caused by the rotation of the earth and the circular motion caused by the navigation. That is, the ship is rotating around the other rotation axis at the same time as the earth's rotation axis. The gyro is oriented in the “synthesis direction of the two rotation vectors”, and the error generated thereby is the speed error.

【００５８】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。上述のジャイロコンパ
スの例ではジャイロケース１に加速度が作用することに
よってこの加速度誤差が発生する。加速度誤差は速度誤
差に比べて、複雑な内容を有する。The acceleration error is a transient error that occurs when the ship accelerates / decelerates, turns, etc., and the acceleration acts on the finger north device in the horizontal direction. In the example of the gyro compass described above, the acceleration error occurs due to the acceleration acting on the gyro case 1. The acceleration error has a more complicated content than the speed error.

【００５９】しかしながら、速度誤差も加速度誤差も、
力学的に解析可能であり、複雑な手順を必要とする場合
があるが、略完全に除去することができる。However, both the speed error and the acceleration error are
Although it can be analyzed mechanically and requires complicated procedures, it can be almost completely eliminated.

【００６０】従来の速度誤差及び加速度誤差の除去方法
では、ジャイロロータのスピン軸線に直交する軸線周り
に制御トルクを印加する。より詳細には、東西方向の水
平軸線周りと垂直軸線周りに、制御トルクを印加する。
少なくとも、垂直軸線周りに、制御トルクを印加する必
要がある。In the conventional method for removing a speed error and an acceleration error, a control torque is applied around an axis orthogonal to the spin axis of the gyro rotor. More specifically, the control torque is applied around the horizontal axis and the vertical axis in the east-west direction.
At least, a control torque needs to be applied around the vertical axis.

【００６１】上述のジャイロコンパスの例では、誤差修
正用信号発生装置３−３の出力を方位追従系又は制振系
に付加することによって速度誤差及び加速度誤差が除去
されるように構成されている。タンク２をジャイロケー
ス１に対して垂直軸線周りに相対的に偏倚させることに
よって、懸吊線３に捩じりトルクを発生させ、それによ
ってジャイロケース１にトルクを加えて制御トルクを作
ることができる。In the gyro compass example described above, the speed error and the acceleration error are removed by adding the output of the error correction signal generator 3-3 to the azimuth tracking system or the vibration suppression system. . By biasing the tank 2 relative to the gyro case 1 about a vertical axis, a torsional torque is generated in the suspension line 3, whereby a torque can be applied to the gyro case 1 to create a control torque. .

【００６２】しかしながら、速度誤差及び加速度誤差の
値が大きくなると、懸吊線３に生ずる捩じりトルクは大
きくなる。懸吊線３に生ずる捩じりトルクに耐えること
ができるように、懸吊線３の捩じり定数を大きくする
と、方位追従系の追従精度が低下し、高精度のジャイロ
コンパスが得られなくなる。However, when the values of the speed error and the acceleration error increase, the torsional torque generated in the suspension line 3 increases. If the torsional constant of the suspension line 3 is increased so as to be able to withstand the torsional torque generated in the suspension line 3, the tracking accuracy of the azimuth tracking system decreases, and a high-precision gyro compass cannot be obtained.

【００６３】従って、従来のジャイロコンパスでは、速
度誤差及び加速度誤差の値が大きくなると、垂直軸トル
カ等を設け、誤差修正用信号発生装置３−３の出力を垂
直軸トルカ等に供給するように構成する必要があった。Therefore, in the conventional gyrocompass, when the values of the speed error and the acceleration error increase, a vertical axis torquer or the like is provided so that the output of the error correction signal generator 3-3 is supplied to the vertical axis torquer or the like. Had to be configured.

【００６４】本発明は斯かる点に鑑み、タンク２中の液
体７として、高粘度のダンピング液を使用することがで
きるようにすることを目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to make it possible to use a high-viscosity damping liquid as the liquid 7 in the tank 2.

【００６５】本発明は斯かる点に鑑み、垂直軸トルカ等
を設けること無しに、大きな速度誤差及び加速度誤差を
除去することができるようにすることを目的とする。In view of the foregoing, it is an object of the present invention to eliminate a large speed error and acceleration error without providing a vertical axis torquer or the like.

【００６６】[0066]

【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包囲し且つ内部に液体を
収納する容器と、上記ジャイロケースを上記容器内に支
持する第１の支持装置と、上記容器を３軸の自由度を有
するように支持する第２の支持装置と、上記容器を上記
ジャイロケースに対して垂直軸線周りに追従させるため
の方位追従ループと、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たトルクを上記ジャイ
ロケースに対して垂直軸線周りに印加するための制振ル
ープと、を有するジャイロコンパスにおいて、上記方位
追従ループ又は制振ループ内に、上記容器と上記ジャイ
ロケースの間に発生するトルクの粘性トルク係数Ｃ及び
捩じりトルク係数ｋ_T の比Ｃ／ｋ_T に略等しい時定数Ｔ
_F を有する１次遅れフィルタを設けた。According to the present invention, there is provided a gyro case containing a gyro rotor having a substantially horizontal spin axis, a container surrounding the gyro case and containing a liquid therein, and the gyro case. A first supporting device for supporting the container in the container, a second supporting device for supporting the container with three degrees of freedom, and causing the container to follow the gyro case around a vertical axis. A gyro compass having a azimuth tracking loop for applying a torque proportional to an inclination angle of a spin axis of the gyro rotor with respect to a horizontal plane around a vertical axis with respect to the gyro case. The viscous torque coefficient C and the torsional torque coefficient of the torque generated between the container and the gyro case in the following loop or the vibration suppression loop. Time constant T substantially equal to the ratio C / k _T of _T
A first order lag filter with _F was provided.

【００６７】１次遅れフィルタの時定数Ｔ_F を比Ｃ／ｋ
_T に等しく設定するだけで、所定の制振用ダンピングト
ルクを得ることができるから、容器の液体の粘性を高く
することができる。従って、高速船が加減速又は旋回し
ても、ジャイロケースが容器に衝突することがない。The time constant T _F of the first-order lag filter is calculated by the ratio C / k
_By simply setting it equal to _T , a predetermined damping torque for vibration suppression can be obtained, so that the viscosity of the liquid in the container can be increased. Therefore, even if the high-speed ship accelerates or decelerates or turns, the gyro case does not collide with the container.

【００６８】本発明によると、上記方位追従ループ又は
制振ループ内に誤差修正用信号を発生するための誤差修
正用信号発生装置を設け、上記誤差修正用信号発生装置
の出力信号に第１の伝達関数を乗算して得られた信号を
上記１次遅れフィルタに入力し、上記第１の伝達関数を
乗算して得られた信号に更に第２の伝達関数を乗算して
得られた信号を上記１次遅れフィルタの出力信号に加算
し、上記１次遅れフィルタの出力信号に必要な変化を与
えて上記容器を上記ジャイロケースに対して垂直軸線周
りに回転偏倚させるように構成されている。According to the present invention, an error correction signal generator for generating an error correction signal is provided in the azimuth tracking loop or the vibration suppression loop, and the first signal is output to the error correction signal generator. A signal obtained by multiplying the transfer function is input to the first-order lag filter, and a signal obtained by multiplying the signal obtained by multiplying the first transfer function by a second transfer function is obtained. The output signal of the first-order lag filter is added to the output signal of the first-order lag filter, and a necessary change is applied to the output signal of the first-order lag filter to rotate the container about the vertical axis with respect to the gyro case.

【００６９】垂直軸トルカ等を設けること無しに、速度
誤差、加速度誤差、緯度誤差等を除去するための付加的
トルクをジャイロケースに印加することができる。An additional torque for eliminating a speed error, an acceleration error, a latitude error and the like can be applied to the gyro case without providing a vertical axis torquer or the like.

【００７０】本発明の例によると、例えば、上記第１の
伝達関数は定数１であり、上記第２の伝達関数は定数０
である。また、上記第１の伝達関数は符号が負の定数で
あり、上記第２の伝達関数は定数１である。According to the example of the present invention, for example, the first transfer function is a constant 1, and the second transfer function is a constant 0
It is. Further, the first transfer function is a constant having a negative sign, and the second transfer function is a constant 1.

【００７１】本発明のジャイロコンパスにおいて、上記
制振ループは上記容器に対する上記ジャイロケースの相
対的変位を検出するための変位検出ピックアップを有
し、上記誤差修正用信号発生装置は上記変位検出ピック
アップの出力端子に接続されている。従って、従来のジ
ャイロコンパスの制振系を利用することができる。In the gyro compass of the present invention, the vibration suppression loop has a displacement detection pickup for detecting a relative displacement of the gyro case with respect to the container, and the error correction signal generating device is provided with the displacement detection pickup. Connected to output terminal. Therefore, the conventional gyrocompass vibration control system can be used.

【００７２】[0072]

【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、図８と同様な本例の
ジャイロコンパスの制振系のブロック図である。図１Ａ
を参照して本発明の第１の例を説明する。本例の制振系
の制御ループの入力はジャイロケース１の移動量ξであ
り、制御ループの出力は、ジャイロケース１が受ける制
振用ダンピングトルクＴ_Z ＝μξである。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 a vibration control system of the gyro compass of this example, which is similar to FIG. FIG. 1A
A first example of the present invention will be described with reference to FIG. The input of the control loop of the vibration suppression system of this example is the amount of movement の of the gyro case 1, and the output of the control loop is the vibration damping torque T _Z = μξ received by the gyro case 1.

【００７３】ジャイロケース１の移動量ξは、図７を参
照して説明した無接触偏位検出装置６の２次側コイルの
南北側に付加的に設けられた変位検出用コイル１４−
２、１４−３によって検出されてよい。ジャイロケース
１がスピン軸線方向に移動すると、変位検出用コイル１
４−２、１４−３の出力端子１４−１に、ジャイロケー
ス１の移動量ξに比例した出力電圧Ｖ₁₄が生ずる。The amount of movement の of the gyro case 1 is determined by the displacement detecting coil 14-additionally provided on the north-south side of the secondary coil of the non-contact displacement detecting device 6 described with reference to FIG.
2, 14-3. When the gyro case 1 moves in the spin axis direction, the displacement detecting coil 1
The output terminal 14-1 of 4-2,14-3, the output voltage V ₁₄ proportional to ξ movement of the gyro case 1 occurs.

【００７４】この出力電圧Ｖ₁₄によって、制振用ダンピ
ングトルクＴ_Z ＝μξが得られる条件を求める。ジャイ
ロケース１の移動量ξに、各ブロック内の伝達関数を順
次乗算し、その結果を制振用ダンピングトルクＴ_Z ＝μ
ξに等しいと置くと次の関係が得られる。A condition for obtaining the damping torque T _Z = μξ for vibration damping is obtained from the output voltage V ₁₄ . The movement amount の of the gyro case 1 is sequentially multiplied by the transfer function in each block, and the result is used as the damping torque T _Z = μ for damping vibration.
Putting it equal to ξ gives the following relationship:

【００７５】[0075]

【数７】Ｔ_F ＝Ｃ／ｋ_T (7) T _F = C / k _T

【００７６】この式から明らかなように、本例による
と、１次遅れフィルタの時定数Ｔ_F を粘性トルク係数Ｃ
と捩じりトルク係数ｋ_T の比Ｃ／ｋ_T に等しくすること
によって、所定の制振用ダンピングトルクＴ_Z ＝μξを
得ることができる。As is clear from this equation, according to this example, the time constant T _F of the first-order lag filter is
And torsion by equal to the ratio C / k _T of the torque coefficient k _T, it is possible to obtain a predetermined vibration damping damping torque T _Z = μξ.

【００７７】懸吊線３の捩じりトルク係数ｋ_T が一定で
あると仮定すると、タンク２内の液体７による粘性トル
ク係数Ｃの値に依存して、１次遅れフィルタの時定数Ｔ
_F を変化させればよい。それによって、制振用ダンピン
グトルクＴ_Z ＝μξを得ることができる。例えば、タン
ク２内の液体７による粘性トルク係数Ｃが大きい場合に
は、１次遅れフィルタの時定数Ｔ_F を大きくし、粘性ト
ルク係数Ｃが小さい場合には、１次遅れフィルタの時定
数Ｔ_F を小さくすればよい。Assuming that the torsional torque coefficient k _T of the suspension line 3 is constant, the time constant T of the first-order lag filter depends on the value of the viscous torque coefficient C due to the liquid 7 in the tank 2.
_What is necessary is just to change _F. Thereby, the damping torque for vibration damping T _Z = μξ can be obtained. For example, when the viscosity torque coefficient C due to the liquid 7 in the tank 2 is large, the time constant T _F of the first-order lag filter is increased, and when the viscosity torque coefficient C is small, the time constant T _F of the first-order lag filter is increased. _What is necessary is just to make _F small.

【００７８】本例によると、１次遅れフィルタの時定数
Ｔ_F を大きくすることによって、タンク２内の液体７と
して高粘度のダンピング液を用いることができる。従っ
て、高速船が加減速又は旋回しても、ジャイロケース１
がタンク２の内面に衝突することが防止される。According to this embodiment, by increasing the time constant T _F of the first-order lag filter, a high-viscosity damping liquid can be used as the liquid 7 in the tank 2. Therefore, even if the high-speed ship accelerates or decelerates or turns, the gyro case 1
Is prevented from colliding with the inner surface of the tank 2.

【００７９】１次遅れフィルタの時定数Ｔ_F が大きい
と、タンク２を垂直軸線周りに捩じり角Ψだけ回転させ
る場合、回転角速度ｄΨ／ｄｔが小さくなる。数６の式
の第１項の粘性トルクは、液体７の粘度と回転角速度ｄ
Ψ／ｄｔに比例する。従って、液体７の粘度が大きくて
も、回転角速度ｄΨ／ｄｔが小さければ、粘性トルクは
小さく、適正な制振用ダンピングトルクを得ることがで
きる。When the time constant T _F of the first-order lag filter is large, when the tank 2 is rotated around the vertical axis by the twist angle Ψ, the rotational angular velocity d 速度 / dt becomes small. The viscous torque of the first term of the equation (6) is obtained by calculating the viscosity of the liquid 7 and the rotational angular velocity d
It is proportional to Ψ / dt. Therefore, even if the viscosity of the liquid 7 is large, if the rotational angular velocity dΨ / dt is small, the viscous torque is small, and an appropriate damping torque for vibration suppression can be obtained.

【００８０】１次遅れフィルタは、図７に示した制振系
の制御ループにおいて方位サーボモータ１９の入力側の
適当な位置に設けられる。方位サーボ増幅器３０が設け
られている場合には方位サーボ増幅器３０内に設けられ
てよい。The first-order lag filter is provided at an appropriate position on the input side of the azimuth servomotor 19 in the control loop of the vibration damping system shown in FIG. When the azimuth servo amplifier 30 is provided, it may be provided in the azimuth servo amplifier 30.

【００８１】図１Ｂを参照して本発明の第２の例を説明
する。本例の制振系の制御ループの入力は、ジャイロケ
ース１の移動量ξとこの移動量ξの関数ｆ（ξ）であ
る。関数ｆ（ξ）に第１の伝達関数ｚ₁ が乗算されて、
１次遅れフィルタの入力に加算される。関数ｆ（ξ）に
第１及び第２の伝達関数ｚ₁ 、ｚ₂ 乗算されて、１次遅
れフィルタの出力に加算される。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1B. The inputs of the control loop of the vibration suppression system of this example are the movement amount ξ of the gyro case 1 and a function f (ξ) of the movement amount ξ. The function f (ξ) is multiplied by the _first transfer function z ₁ ,
It is added to the input of the first-order lag filter. The function f (ξ) is multiplied by the first and second transfer functions z ₁ and z ₂ and added to the output of the first-order lag filter.

【００８２】従って、ジャイロケース１の移動量ξに対
応した制振用ダンピングトルクμξとそれに加えて付加
的トルクＴ_E が、ジャイロケース１に印加される。[0082] Thus, the gyro case 1 moving amount suppressing vibration damping torque μξ corresponding to ξ and additional torque T _E In addition it is applied to the gyro case 1.

【００８３】[0083]

【数８】Ｔ_Z ＝μξ＋Ｔ_E [Equation 8] T _Z = μξ + T _E

【００８４】第１及び第２の伝達関数ｚ₁ 、ｚ₂ を適当
に選択することによって、所望の付加的トルクＴ_E を得
ることができる。例えば、ジャイロの速度誤差、加速度
誤差等を修正するための付加的トルクＴ_E を得ることが
できる。以下に付加的トルクＴ_E として２つの例を説明
する。By appropriately selecting the first and second transfer functions z ₁ and z ₂ , a desired additional torque T _E can be obtained. For example, it is possible to obtain additional torque T _E to correct the gyro rate error, the acceleration error and the like. Two examples will be described as an additional torque T _E below.

【００８５】（１）付加的トルクＴ_E がｆ（ξ）に等し
い場合 出力トルクＴ_Z は次のように表される。(1) When the additional torque T _E is equal to f (ξ) The output torque T _Z is expressed as follows.

【００８６】[0086]

【数９】Ｔ_Z ＝μξ＋ｆ（ξ）Equation 9: T _Z = μξ + f ( _Z )

【００８７】この出力トルクＴ_Z は制振用ダンピングト
ルクμξ以外に付加的トルクＴ_E として関数ｆ（ξ）を
含む。これは、第１の伝達関数がｚ₁ ＝１、第２の伝達
関数がｚ₂ ＝０の場合である。この付加的トルクｆ
（ξ）は、例えば、速度誤差、加速度誤差等を修正する
ためのトルクであってよい。[0087] including the output torque T _Z is the function f as an additional torque T _E in addition to suppressing vibration damping torque μξ (ξ). This is the case when the first transfer function is z ₁ = 1 and the second transfer function is z ₂ = 0. This additional torque f
(Ξ) may be, for example, a torque for correcting a speed error, an acceleration error, and the like.

【００８８】（２）付加的トルクＴ_E がＫｓξに等しい
場合 出力トルクＴ_Z は次のように表される。(2) When the additional torque T _E is equal to Ksξ The output torque T _Z is expressed as follows.

【００８９】[0089]

【数１０】Ｔ_Z ＝μξ＋Ｋｓξ＝（μ＋Ｋｓ）ξT _z = μξ + Ksξ = (μ + Ks) ξ

【００９０】Ｋは定数、ｓはラプラス演算子である。こ
の出力トルクＴ_Z は制振用ダンピングトルクμξ以外に
付加的トルクとして、ジャイロケース１の移動速度に比
例したトルクＫｓξを含む。これは、図１Ｃに示すよう
に、第１の伝達関数がｚ₁ ＝−Ｋ／Ｃ、第２の伝達関数
がｚ₂ ＝１、更に、関数ｆ（ξ）がｆ（ξ）＝ξの場合
である。この付加的トルクＫｓξは、加速度誤差を修正
するためのトルクであってよい。K is a constant and s is a Laplace operator. As the output torque T _Z is additional torque in addition to suppressing vibration damping torque Myukushi, including torque Ksξ proportional to the moving speed of the gyro case 1. This is because, as shown in FIG. 1C, the first transfer function is z ₁ = −K / C, the second transfer function is z ₂ = 1, and the function f (ξ) is f (ξ) = ξ. Is the case. This additional torque Ks # may be a torque for correcting an acceleration error.

【００９１】本例の場合、制振系の制御ループの入力
は、ジャイロケース１の移動量ξとこの移動量ξの関数
ｆ（ξ）である。これらは、変位検出用コイル１４−
２、１４−３の出力端子１４−１からの出力電圧Ｖ₁₄の
みを使用して得られる。即ち、本例によると、変位検出
用コイル１４−２、１４−３の出力電圧Ｖ₁₄を使用し
て、制振用ダンピングトルクμξばかりでなく、所望の
付加的トルクＴ_E を得ることができる。こうして、本例
によると、垂直トルカ等を設けることなく、従来の装置
を利用し、図１Ｂ、１Ｃに示す制御ブロックを形成する
ことによって、大きな速度誤差、加速度誤差等を修正す
ることができる。In the case of this example, the inputs of the control loop of the vibration suppression system are the movement amount ξ of the gyro case 1 and a function f (ξ) of this movement amount ξ. These are displacement detection coils 14-
Obtained using only the output voltage V ₁₄ from the output terminal 14-1 of 2,14-3. That is, according to this example, it is possible to use the output voltage V ₁₄ of the displacement detecting coils 14-2 and 14-3, not only suppressing vibration damping torque Myukushi, obtain the desired additional torque T _E . Thus, according to this example, a large speed error, an acceleration error, and the like can be corrected by forming the control blocks shown in FIGS. 1B and 1C using a conventional device without providing a vertical torquer or the like.

【００９２】尚、図１Ａの例は、図１Ｂの例において、
第１の伝達関数がｚ₁ ＝０、第２の伝達関数がｚ₂ ＝０
の場合に相当する。従って、図１Ｂに示したブロック図
が本発明を一般化して表したものである。即ち、第１の
伝達関数がｚ₁ ＝０、第２の伝達関数がｚ₂ ＝０の場合
には、ジャイロケース１に制振用ダンピングトルクμξ
のみが印加されるが、第１及び第２の伝達関数ｚ₁ 、ｚ
₂ として、共にゼロとなる以外の適当な値又は関数を選
択することによって、速度誤差、加速度誤差等を除去す
るための所望の付加的なトルクを生成することができ
る。The example of FIG. 1A is different from the example of FIG.
The first transfer function is z ₁ = 0, the second transfer function is z ₂ = 0
Corresponds to the case of Therefore, the block diagram shown in FIG. 1B is a generalized representation of the present invention. That is, when the first transfer function is z ₁ = 0 and the second transfer function is z ₂ = 0, the vibration damping torque μξ is applied to the gyro case 1.
Only the first and second transfer functions z ₁ , z
_Second , by selecting an appropriate value or function other than both being zero, it is possible to generate a desired additional torque for eliminating a speed error, an acceleration error, and the like.

【００９３】以上本発明の実施の形態について詳細に説
明したが、本発明はこれらの例に限定されることなく特
許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更等
が可能であることは当業者にとって理解されよう。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. It will be understood by those skilled in the art.

【００９４】[0094]

【発明の効果】本発明によると、高速度にて運行する高
速船であっても、制振ループに設けた１次遅れフィルタ
の時定数を所定の値に設定するだけで、タンク内の液体
として、高粘度の液体を使用することができるから、船
舶が加減速又は旋回しても、ジャイロケースがタンクの
内面に衝突することが防止される利点がある。According to the present invention, even in a high-speed ship operating at a high speed, the liquid in the tank can be set only by setting the time constant of the first-order lag filter provided in the vibration suppression loop to a predetermined value. Since a high-viscosity liquid can be used, there is an advantage that the gyro case is prevented from colliding with the inner surface of the tank even when the ship accelerates or decelerates or turns.

【００９５】本発明によると、高速度にて運行する高速
船であっても、特別に垂直トルカ等を設けることなし
に、従来のジャイロコンパスの構成を利用することによ
って、加速度誤差及び速度誤差等の修正することができ
る利点がある。According to the present invention, even for a high-speed ship operating at a high speed, the acceleration error, the speed error and the like can be obtained by using the configuration of the conventional gyrocompass without providing a special vertical torquer or the like. There are advantages that can be corrected.

【００９６】本発明によると、１次遅れフィルタの時定
数を所定の値に設定するだけで、加速度誤差及び速度誤
差等の修正に必要な垂直軸線周りのトルクをジャイロロ
ータ１に印加することができる利点がある。According to the present invention, by setting the time constant of the first-order lag filter to a predetermined value, it is possible to apply the torque around the vertical axis necessary for correcting the acceleration error and the speed error to the gyro rotor 1. There are advantages that can be done.

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

【図１】本発明のジャイロコンパスの制振装置のブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of a gyro compass vibration damping device of the present invention.

【図２】従来のジャイロコンパスの構成例を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional gyrocompass.

【図３】従来のジャイロコンパスの無接触偏位検出装置
の主要部の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a main part of a conventional non-contact displacement detection device for a gyrocompass.

【図４】従来のジャイロコンパスの方位追従系の構成例
を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional gyro compass azimuth tracking system.

【図５】従来のジャイロコンパスの水平追従系の構成例
を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a horizontal tracking system of a conventional gyrocompass.

【図６】従来のジャイロコンパスの指北装置の構成例を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a conventional fingering device of a gyrocompass.

【図７】従来のジャイロコンパスの制振装置の構成例を
示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional gyrocompass vibration damping device.

【図８】従来のジャイロコンパスの制振装置のブロック
図である。FIG. 8 is a block diagram of a conventional gyrocompass vibration damping device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ジャイロケース、 ２ タンク、 ３ 懸吊線、
３−３ 誤差修正用信号発生装置、 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水平追従サーボモータ、 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 方位追従サーボモータ、 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、 ３０，３１ サーボ増幅器1 gyro case, 2 tank, 3 suspension line,
3-3 Error correction signal generator, 4N, 4S primary coil, 5N, 5S secondary coil, 6 Non-contact displacement detector, 7 Liquid, 8, 8 'horizontal axis, 9 horizontal gear, 10 horizontal tracking servo Motor, 11 horizontal pinion, 12 horizontal ring, 13, 13 'horizontal bearing, 14, 14' gimbal axis, 15, 15 'gimbal bearing, 16 vertical ring, 17, 17' vertical axis, 19 direction tracking servo motor, 20 directions Pinion, 21 direction gear, 22 compass card,
23 boards, 24 boards, 25, 25 'vertical bearing, 26 baseline, 30, 31 servo amplifier

───────────────────────────────────────────────────── 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 (5)

【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包
囲し且つ内部に液体を収納する容器と、上記ジャイロケ
ースを上記容器内に支持する第１の支持装置と、上記容
器を３軸の自由度を有するように支持する第２の支持装
置と、上記容器を上記ジャイロケースに対して垂直軸線
周りに追従させるための方位追従ループと、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
たトルクを上記ジャイロケースに対して垂直軸線周りに
印加するための制振ループと、を有するジャイロコンパ
スにおいて、 上記方位追従ループ又は制振ループ内に、上記容器と上
記ジャイロケースの間に発生するトルクの粘性トルク係
数Ｃ及び捩じりトルク係数ｋ_T の比Ｃ／ｋ_T に略等しい
時定数Ｔ_F を有する１次遅れフィルタを設けたことを特
徴とするジャイロコンパス。1. A gyro case incorporating a gyro rotor having a substantially horizontal spin axis, a container surrounding the gyro case and containing a liquid therein, and a first supporting the gyro case in the container. A supporting device, a second supporting device for supporting the container so as to have three degrees of freedom, an azimuth tracking loop for causing the container to follow the gyro case around a vertical axis, and a gyro. A vibration suppression loop for applying a torque proportional to the inclination angle of the spin axis of the rotor with respect to the horizontal plane around the vertical axis with respect to the gyro case, in the gyro compass, in the azimuth tracking loop or the vibration suppression loop, time constant substantially equal to the ratio C / k _T of the viscous torque coefficient C and the torsion torque coefficient k _T of the torque generated between the container and the gyro case Gyrocompass, characterized in that a first-order lag filter having a _F. 【請求項２】 請求項１記載のジャイロコンパスにおい
て、上記方位追従ループ又は制振ループ内に誤差修正用
信号を発生するための誤差修正用信号発生装置を設け、
上記誤差修正用信号発生装置の出力信号に第１の伝達関
数を乗算して得られた信号を上記１次遅れフィルタに入
力し、上記第１の伝達関数を乗算して得られた信号に更
に第２の伝達関数を乗算して得られた信号を上記１次遅
れフィルタの出力信号に加算し、上記１次遅れフィルタ
の出力信号に必要な変化を与えて上記容器を上記ジャイ
ロケースに対して垂直軸線周りに回転偏倚させるように
構成されていることを特徴とするジャイロコンパス。2. The gyro compass according to claim 1, further comprising an error correction signal generator for generating an error correction signal in the azimuth tracking loop or the vibration suppression loop.
A signal obtained by multiplying the output signal of the error correction signal generator by a first transfer function is input to the first-order lag filter, and the signal obtained by multiplying the first transfer function is further added to the signal. A signal obtained by multiplying by the second transfer function is added to the output signal of the first-order lag filter, and a necessary change is given to the output signal of the first-order lag filter to move the container to the gyro case. A gyrocompass configured to be rotationally biased about a vertical axis. 【請求項３】 請求項２記載のジャイロコンパスにおい
て、上記第１の伝達関数は定数１であり、上記第２の伝
達関数は定数０であることを特徴とするジャイロコンパ
ス。3. The gyro compass according to claim 2, wherein the first transfer function is a constant 1, and the second transfer function is a constant 0. 【請求項４】 請求項２記載のジャイロコンパスにおい
て、上記第１の伝達関数は符号が負の定数であり、上記
第２の伝達関数は定数１であることを特徴とするジャイ
ロコンパス。4. The gyro compass according to claim 2, wherein the first transfer function is a constant having a negative sign, and the second transfer function is a constant 1. 【請求項５】 請求項２記載のジャイロコンパスにおい
て、上記制振ループは上記容器に対する上記ジャイロケ
ースの相対的変位を検出するための変位検出ピックアッ
プを有し、上記誤差修正用信号発生装置は上記変位検出
ピックアップの出力端子に接続されていることを特徴と
するジャイロコンパス。5. The gyro compass according to claim 2, wherein the vibration suppression loop has a displacement detection pickup for detecting a relative displacement of the gyro case with respect to the container, and the error correction signal generating device includes A gyrocompass connected to an output terminal of a displacement detection pickup.