一种用于补偿位置测量设备中的漂移的方法技术

一种用于补偿安装在对象诸如船舶或另外的交通工具上的位置测量装置的漂移的方法，包括用于测量对象绕轴的旋转的至少一个陀螺仪（６）以及至少一个加速度计（３），所述加速度计用于测量由于对象相对于重力加速度沿两个相互竖直方向的定向引起的重力加速度的两个互相竖直的分量，这两个相互竖直的分量一起与对象绕轴的旋转相对应。本发明专利技术的特征在于，对来自加速度计的输出信号（４）进行低通滤波，对来自陀螺仪的输出信号（７）进行低通滤波，比较这两个信号，并且使用来自加速度计（３）的输出信号（４）补偿来自陀螺仪（６）的输出信号（７），使得减小或消除由漂移引起的陀螺仪（６）的输出信号（７）的偏差，以及由此生成的、补偿的信号（１６）构成来自陀螺仪（６）的输出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于^hf錄置测量装置的漂移的方法。技术背景当定位例如^^多动对象i;^!口船舶上的卫星天线时，通过使用陀螺4沐加速 度计测量树脉角度，以iii'J能斷^I来自这些传感器的信号指引卫星戏， 使得卫星A^—直指向所期望的卫星，即^^舶在水中移动。在本实例中，陀螺4i^^:包括三个测量轴正交安装的光纤陀螺^fi^三轴加 i^^计。由此，这#~~个单元产生关于1^个轴旋#^在三个方向上移动的线 性变化的信息。陀螺仪产生高质量的关于动态旋絲动的信息，但是该陀螺仪具有漂移的 ^泉以及因此生成4W的旋絲动信息。
技术实现思路
本专利技术解决这个问题。因此，本专利技术涉及一种^M尝安^E^象i^!口船舶或另外的交通工具上的位 置测量装置的漂移的方法，包括用于测量对fj&轴的旋转的至少一个陀螺仪以 及至少一个加it^计，所^口:it^计用于测量由于对^目对于重力加i^沿两个相互竖直方向的定向引起的重力力口iiJL的两个X^目竖直的^J:，这两个相互竖直的^*""^与对絲所述轴的旋樹目对应，*#棘于，对来自加i4;l计 的输出信号进行4腿滤波，对来自陀*割义的输出信号进行4腿滤波，比舰两 ^M言号，^HM来自加:il^计的输出信号^^尝来自陀螺仪的输出信号，使得减 小或消除由于漂移引起的陀螺仪的输出信号的偏差，以及由此生成的、；^尝的 信号构成陀螺仪的输出信号。附图说明下面，部^k^合附图中所示的实施例更详细^M笛ii^专利技术，其中-图l示出了坐标系统；以及-图2示出了对于一个维度的州尝设备的方框图，该维JL对于一个陀螺仪。 M实施方式在图1中，示出了坐标系统，^4皮指^JD于交通工具。下面，用船舶#^ 说明该交通工具。在图1中，Y轴指出从船舶竖直向上的方向，X轴沿着船舶 前射向的纵轴以及Z4^黄过船舶的纵轴。当船#^向#^罢时，船舶绕X轴转 动，々清头1所示。当船舶前后颠簸时，船舶绕Z轴转动，34头2所示。一个陀微测量绕X轴的旋转， 一个陀螺仪测量绕Y轴的旋转，以及一个 陀螺4义测量绕Z轴的旋转。加i^l计测量沿X轴、Y轴以及Z轴的线'Iii^动。例如，在^4罢期间，只有绕X轴的旋转将被陀螺仪测量。加i^l计分别使用其在Y轴和Z轴方向的传感器测對目应的运动。因此，关于^S运动的冗余的信息出#系统中。加il^计不适于测量'tfet变化，但是非常适用于测量静态测量值。 合适的陀螺仪的例子是那些在商业中由KVH工ib^司售卖的名为KVHDSP-3000的产品。合适的加ii^计的-HH^子是由在瑞士日内瓦的ST微电子售卖的产品。因此，本专利技术涉及一种^M尝安^ t象iH^船舶或另外的交通工具上的位 置测量^^置的漂移的方法，包括用于测量对U&轴的旋转的至少一个陀螺仪以 及至少一个加iM:计，所述至少一个加ii^计用于测量由于对斜目对于重力加 狄沿两个相互竖直方向的定向？ 1起的重力加狄的两个X^目竖直的分量，这 两个相互竖直的^l:-"^与对象l^斤述轴的旋樹目对应。才娥本专利技术，在低通滤波器5中对来自加it;l计3的输出信号4进行^t 滤波。通过^ti^虑加it^计的^^直，获得对应于船舶绕 #的平衡点的信号。<^^(腿滤波器8中对来自陀螺仪6的输出信号7进行4腿滤波。通过^^i^虑陀螺4义^i:据，获得由于陀螺^it移引起緩慢:Nk^移的^值。才娥本专利技术，比较该两^S腿滤波的信号，并且^^]来自加^A计的输出 信号^hf尝来自陀螺仪的输出信号，使得减少或消除由漂移引起的陀螺仪的输出 信号的偏差。由jH^角定的信号构成来自陀螺仪的输出信号。才財居M的实施例，斜目应的4M滤^^在已知类型的减法电路u中对信 号9、 10进^f目减，借jtkj^寻差12。该差通过合适的、已知的控制器13。其中， 该控制器控制4hf尝因数的大小。在另一^h^适的、已知的减法电路15中将来自 陀螺仪6的输出信号7减去員制器13之后的差14。由jtb^定的差构成来自 陀螺仪6的输出信号16，其中陀螺仪的漂移已经被^M尝。因此，本方法解决了开始彬'J的问题。图2所描述的电路可以被设计成分立元件，但是才娥本专利技术的佑&实施例， 在处理器中以数字形式^f亍所述低通滤波和所述减法，换句话说，作为数字信 号处理。显而易见的是，在用于位置测量的所ii^置中存在多个陀螺4义的情况下，两个相互幾f链动描述了^4皮4M尝的当前陀螺仪的旋转。才^IM的实施例，处棘自两个或多个加i4^计3的输出信号以4hf尝两 个或多个陀螺仪6。为此，^^来自加i^l计的输出信号描^f^二,三 维的位置a动，徊b^，蜂Mt^个陀虫别义。就船舶而言，才娥本方法，不能4hf尝测量绕y轴的旋转的陀螺仪，利用船 舶的陀螺罗盘^U树那个陀螺仪的^M尝。以上，已经使用用于船^腿动的位置测量的装J^本专利技术进行了举例说明。然而，本专利技术也可应用于沿地面移动的交通工具，例如M卫星天线的交 通工具，当交通工具在沿地面移动时l^交通工具的位置的 绞，卫星^+目 对于交通工具的方向必须连续改变。jH^卜，本专利技术可应用于各种类型的浮动交 通工具。权利要求1、一种用于补偿安装在对象诸如船或另外的交通工具上的位置测量装置的漂移的方法，包括用于测量对象绕轴的旋转的至少一个陀螺仪(6)以及至少一个加速度计(3)，所述加速度计用于测量由于对象相对于重力加速度沿两个相互竖直方向的定向引起的重力加速度的两个互相竖直的分量，这两个相互竖直的分量一起与对象绕所述轴的旋转相对应，其特征在于，对来自加速度计的输出信号(4)进行低通滤波，对来自陀螺仪的输出信号(7)进行低通滤波，比较这两个信号，使用来自加速度计(3)的输出信号(4)补偿来自陀螺仪(6)的输出信号(7)，使得减小或消除由漂移引起的陀螺仪(6)的输出信号(7)的偏差，以及由此生成的、补偿的信号(16)构成来自陀螺仪(6)的输出信号。2、 ^^利要求l所述的方法，^#絲于，#(^!滤波的信号(9、 10) ^j^目减，借jH^角定差(14 )，将该差与来自陀螺仪(6)的输出信号(7)相加， 并且由jH^角定的信号(16)构成来自陀螺仪(6)的输出信号，在该输出信号中 陀螺仪的漂移已经被4hf尝。3、 ^5u'J^求2所述的方法，^特4iE^于，在处理器中以数字形式^W亍所il^^滤波以;s^斤ii;咸法。4、 ^U'J要求1、 2或3所述的方法，^#棘于，^^J加it;l计(3)对 "^个单独的陀虫對义(6)分别^f亍所述^hf尝。5、 M5U'J^"求1、 2、 3或4所述的方法，其特征在于，来自两个或多个加 i^l计(3)的输出信^i^h理以4hf尝两个或多个陀戈m (6)。全文摘要一种用于补偿安装在对象诸如船舶或另外的交通工具上的位置测量装置的漂移的方法，包括用于测量对象绕轴的旋转的至少一个陀螺仪(6)以及至少一个加速度计(3)，所述加速度计用于测量由于对象相对于重力加速度沿两个相互竖直方向的定向引起的重力加速度的两个互相竖直的分量，这两个相互竖直的分量一起与对象绕轴的旋转相对应。本专利技术的特征在于，对来自加速度计的输出信号(4)进行低通滤波，对来自陀螺仪的输出信号(7)进行低通滤波，比较这两个信号，并且使用来自加速度计(3)的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于补偿安装在对象诸如船或另外的交通工具上的位置测量装置的漂移的方法，包括用于测量对象绕轴的旋转的至少一个陀螺仪（６）以及至少一个加速度计（３），所述加速度计用于测量由于对象相对于重力加速度沿两个相互竖直方向的定向引起的重力加速度的两个互相竖直的分量，这两个相互竖直的分量一起与对象绕所述轴的旋转相对应，其特征在于，对来自加速度计的输出信号（４）进行低通滤波，对来自陀螺仪的输出信号（７）进行低通滤波，比较这两个信号，使用来自加速度计（３）的输出信号（４）补偿来自陀螺仪（６）的输出信号（７），使得减小或消除由漂移引起的陀螺仪（６）的输出信号（７）的偏差，以及由此生成的、补偿的信号（１６）构成来自陀螺仪（６）的输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S艾里克森，
申请(专利权)人：C二SAT通讯股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]