[发明专利]惯性测量装置及移动体

说明书

一种惯性测量装置及移动体，解决将包括惯性测量装置的定位系统装备于移动体时的角速度传感器相关问题。惯性测量装置在装备于移动体的定位系统中与按每T秒输出定位结果的卫星定位用接收机组合使用，在将移动体的前后、左右方向设为X轴、Y轴、与其正交的轴设为Z轴时，具备X、Y、Z轴各自的角速度传感器，Z轴角速度传感器中，移动体以移动速度Vm/秒进行T秒钟移动期间的检测信号的位置误差P[m]满足Pp≥P＝(V/Bz)×(1‑cos(Bz×T))(Z轴角速度传感器的偏差误差为Bz[deg/秒]，T秒钟移动期间规定的允许最大位置误差为Pp[m])，X、Y轴角速度传感器的偏差误差Bx、By满足Bz＜Bx且Bz＜By。

技术领域

本发明涉及惯性测量装置等。

背景技术

已知有例如专利文献1～3所公开那样的具备三轴角速度传感器和三轴加速度传感器的各种惯性测量装置。

在以往的惯性测量装置中，测定侧倾角的角速度传感器、测定俯仰角的角速度传感器、以及测定偏摆角的角速度传感器使用仅设置朝向不同但相同规格的角速度传感器。因此，各角速度传感器的测定误差为相同程度。

在将包括惯性测量装置的定位系统装备于移动体的情况下，若针对由角速度传感器测定的移动体的侧倾角、俯仰角、偏摆角各自的测定值，所要求的精度为相同程度则没有问题。但是，在实际上获得以下发现，即希望偏摆角的测定值精度高于侧倾角和俯仰角。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-251803号公报

专利文献2：日本特开2014-228489号公报

专利文献3：日本特开2017-20829号公报。

发明内容

基于该发现设计了本发明。

用于解决上述课题的第一发明是在装备于移动体的定位系统中与按每T秒输出定位结果的卫星定位用接收机组合使用的惯性测量装置，在将上述移动体的前后方向设为X轴，将上述移动体的左右方向设为Y轴，将与上述X轴和上述Y轴正交的方向设为Z轴时，具备：检测绕上述X轴的角速度并输出第一角速度信号的X轴角速度传感器；检测绕上述Y轴的角速度并输出第二角速度信号的Y轴角速度传感器；检测绕上述Z轴的角速度并输出第三角速度信号的Z轴角速度传感器；检测上述X轴方向的加速度并输出第一加速度信号的X轴加速度传感器；检测上述Y轴方向的加速度并输出第二加速度信号的Y轴加速度传感器；以及检测上述Z轴方向的加速度并输出第三加速度信号的Z轴加速度传感器，在上述Z轴角速度传感器中，上述移动体以移动速度Vm/秒进行T秒钟移动期间的基于上述第三角速度信号的位置误差P[m]满足Pp≥P＝(V/Bz)×(1-cos(Bz×T))(其中，上述第三角速度信号的偏差误差为Bz[deg/秒]，T秒钟移动期间的规定的允许最大位置误差为Pp[m])，上述X轴角速度传感器的上述第一角速度信号的偏差误差Bx[deg/秒]满足Bz＜Bx，上述Y轴角速度传感器的上述第二角速度信号的偏差误差By[deg/秒]满足Bz＜By。

根据第一发明，Z轴角速度传感器的偏差误差Bz相对于X轴角速度传感器的偏差误差Bx以及Y轴角速度传感器的偏差误差By较小，因此成为偏摆角的绕Z轴的角速度能够以比成为侧倾角的绕X轴的角速度以及成为俯仰角的绕Y轴的角速度更高的精度获得。Z轴角速度传感器的偏差误差Bz是使移动体在基于卫星定位用接收机的定位结果的输出间隔亦即T秒移动期间的位置误差成为规定的允许最大位置误差Pp以下的值。因此，在作为与卫星定位用接收机组合而成的定位系统而装备于移动体时，能够确保使卫星定位用接收机的定位结果的输出间隔亦即T秒钟的位置误差成为规定的允许最大位置误差以下那样的惯性导航的精度。

对于第二发明的惯性测量装置而言，在第一发明中，满足Bz＜0.5×Bx且Bz＜0.5×By。