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水中航走体における位置検出方法

国内特許コード P07A013053
掲載日 2008年1月25日
出願番号 特願2002-081617
公開番号 特開2003-279374
登録番号 特許第3863043号
出願日 平成14年3月22日(2002.3.22)
公開日 平成15年10月2日(2003.10.2)
登録日 平成18年10月6日(2006.10.6)
発明者
  • 篠原 研司
  • 山下 貴裕
  • 熊谷 秀夫
出願人
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 水中航走体における位置検出方法
発明の概要 【課題】 本発明は、高精度慣性航法装置及びドップラーソーナーを用いることなく、安価な慣性航法装置とスクリュウを用いて水中航走体の位置を高精度に検出することを目的とする。
【解決手段】 本発明による水中航走体における位置検出方法は、スクリュウ速度と慣性航法装置(30)の速度信号(14a)に基づき、水流に含まれる潮流の速度成分、スクリュウに含まれるスリップの速度成分、慣性航法装置(30)に含まれる誤差速度成分を推定し、水中航走体の位置を検出する方法である。
従来技術、競合技術の概要


従来、用いられていたこの種の水中航走体における位置検出方法としては、一般に2種類の方法が行われてきた。
すなわち、第1従来例としては、水中航走体の姿勢及び方位のみを検出し、特にはその位置精度に言及しない方法であり、例えば、ワイヤーで地上と通信し、カメラ画像を地上で認知することによって検出を行う方法である。
第2従来例としては、この第1従来例よりも位置計測に主眼を置いた方法である。すなわち、高精度な慣性航法装置を用いる潜水艦か、又は、ドップラーソーナーにより対地(海底)速度を検出し、慣性航法装置と共に位置の計測を行う方法である。

産業上の利用分野


本発明は、水中航走体における位置検出方法に関し、特に、高精度な慣性航法装置又はドップラーソーナー等を用いることなく、中精度程度の慣性航法装置とスクリュウからなる比較的安価な設備のみを用いて水中航走体の位置を高精度に検出するための新規な改良に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水中航走体のスクリュウのスクリュウ速度(13)及び角速度計(11A)と加速度計(12A)とストラップダウン演算部(14)とからなる慣性航法装置(30)の速度信号(14a)に基づき、水流に含まれる少なくとも潮流の速度成分、前記スクリュウに含まれる少なくともスリップの速度成分及び前記慣性航法装置(30)に含まれる誤差速度成分を推定し、前記水中航走体の位置を検出するようにした水中航走体における位置検出方法において、
前記慣性航法装置(30)からの角速度信号(11)と加速度信号(12)が前記ストラップダウン演算部(14)でストラップダウン演算されて前記速度信号(14a)が得られ、
前記速度信号(14a)は前記ストラップダウン演算部(14)に接続された速度演算部(15)で演算された後に位置演算部(16)に入力され、
前記スクリュウ速度(13)はスクリュウ潮流演算部(17)にて誤差補正された後に前記速度信号(14a)と比較器(18)比較され、前記比較器(18)で検出された差(18a)がカルマンフィルター(10)に観測値として入力され、
前記カルマンフィルター(10)から演算された速度誤差(10a)は前記速度演算部(15)に、姿勢誤差(10b)は前記ストラップダウン演算部(14)に、ジャイロバイアス(10c)は前記角速度信号(11)に、加速度バイアス(10d)は前記加速度信号(12)に、スクリュウ/潮流誤差(10e)は前記スクリュウ潮流演算部(17)に、位置/方位誤差(10f)は前記位置演算部(16)に各々帰還されて制御され、
前記潮流を前記水中航走体の主軸方向と慣性座標方向に分け、前記水中航走体の主軸方向の潮流は前記スクリュウ速度のスクリュウ速度誤差に含めて推定することを特徴とする水中航走体における位置検出方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002081617thum.jpg
出願権利状態 登録
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