(57)【要約】【課題】動的環境におけるスケールファクタ及びバイアス誤差を軽減する慣性システムを提供する。【解決手段】一実施形態の慣性システムは、複数のジャイロスコープ１４を含み、複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する回転速度データを提供するジャイロスコープシステム１２を含む。システムは回転速度データに基づいてナビゲーションデータを算出する回転センサシステム１６をも含む。回転センサシステム１６は慣性システムの動作中に複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを自己較正のために指定し、較正入力信号を第１のジャイロスコープに注入する自己較正コンポーネント２４を含む。自己較正コンポーネント２４は、複数のジャイロスコープのうちの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、較正入力信号に対応する第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて第１のジャイロスコープを較正する。【選択図】  図１
2018036263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性システムであって、
複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムであって、前記ジャイロスコープシステムは、前記複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する回転速度データを提供するように構成されている、前記ジャイロスコープシステムと、
前記回転速度データに基づいてナビゲーションデータを算出するように構成された回転センサシステムであって、前記回転センサシステムは、前記慣性システムの動作中に前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを自己較正のために指定し、較正入力信号を前記第１のジャイロスコープに注入するように構成された自己較正コンポーネントを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記第１のジャイロスコープを較正するように構成されている、前記回転センサシステムと
を備える慣性システム。
【請求項２】
前記回転センサシステムは、前記較正入力信号に基づいて前記第１のジャイロスコープのスケールファクタ推定値を生成するように構成された信号プロセッサを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて、前記スケールファクタ推定値に関連するＦＯＭ（性能指数）を算出するように構成されており、前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを較正するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項３】
前記自己較正コンポーネントは、前記較正入力信号に関連する少なくとも１つの信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データを復調し、前記複数のジャイロスコープに関連する復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することに基づいて前記ＦＯＭを生成するように構成されている、請求項２に記載の慣性システム。
【請求項４】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して前記ＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するように構成され、かつ前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新し、前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容不能であると決定したことに応答して前記較正入力信号を反復フィードバック方式で調整して更新されたスケールファクタ推定値を生成し、反復フィードバック方式で更新されたスケールファクタ推定値に基づいて更新されたＦＯＭを算出するようにさらに構成されている、請求項２に記載の慣性システム。
【請求項５】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭが所定回数の反復に対して許容不能であると決定したことに応答して前記較正入力信号を反復フィードバック方式で連続的に調整するように構成され、かつ所定の回数の反復を達成したことに応答して前記第１のジャイロスコープの較正を終了するようにさらに構成されている、請求項４に記載の慣性システム。
【請求項６】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記複数のジャイロスコープに関連する熱モデルを更新するようにさらに構成されている、請求項４に記載の慣性システム。
【請求項７】
前記自己較正コンポーネントは、所定の周波数及び所定の振幅を有する所定の信号プロファイルを含む前記較正入力信号を注入するように構成され、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析するように構成されたスペクトル運動アナライザを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記ＰＳＤにおける前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記ＰＳＤにおける前記第１のジャイロスコープの回転速度データに関連する前記較正入力信号の前記所定の周波数に基づいて前記第１のジャイロスコープを較正するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項８】
前記スペクトル運動アナライザは、前記所定の周波数に基づいて前記第１のジャイロスコープの回転速度データを振幅復調して、前記第１のジャイロスコープの自己較正が前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データのＰＳＤに基づいて十分であるかどうかを決定するように構成されている、請求項７に記載の慣性システム。
【請求項９】
前記自己較正コンポーネントは、前記複数の感度軸のうちの対応する１つの周りの第１の角度方向における前記第１のジャイロスコープのシミュレートされた回転に対応する第１の所定の信号プロファイルを含む較正入力信号を注入するように構成され、かつ前記複数の感度軸のうちの対応する１つの周りの第２の角度方向における前記第１のジャイロスコープのシミュレートされた回転に対応する第２の所定の信号プロファイルを含む較正入力信号を注入するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項１０】
前記ジャイロスコープシステムは、
第１の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第１のジャイロスコープと、
前記第１の軸に対して直交する第２の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第２のジャイロスコープと、
前記第１の軸および前記第２の軸の両方に対して直交する第３の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第３のジャイロスコープと、
前記第１の軸、前記第２の軸および前記第３の軸に対して非同一平面上にある第４の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第４のジャイロスコープと
を含む、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項１１】
複数のジャイロスコープを備える慣性システムを較正する方法であって、
前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを較正処理を実施するために選択するステップと、
所定の信号特性を有する較正入力信号を前記第１のジャイロスコープに注入するステップと、
前記複数のジャイロスコープの各々に関連する、複数の軸の周りのリアルタイムの回転に対応する回転速度データを受信するステップと、
前記第１のジャイロスコープに関連する回転速度データに基づいてスケールファクタ推定値を生成するステップと、
前記較正入力信号の前記所定の信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープの各々に関連する受信された回転速度データを復調するステップと、
復調された回転速度データに基づいて前記スケールファクタ推定値を用いて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
復調された回転速度データに基づいてＦＯＭ（性能指数）を生成するステップと、
前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して前記ＦＯＭが許容可能であるか否かを決定するステップとを含み、前記スケールファクタを更新するステップは、前記ＦＯＭが許容可能であるとの決定に応答して前記スケールファクタ推定値を用いてスケールファクタを更新することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＦＯＭが許容不能であるとの決定に応答して前記較正入力信号を調整するステップと、
調整された較正入力信号に対応する復調された回転速度データに基づいて更新されたＦＯＭを生成するステップと、
更新されたＦＯＭを所定の閾値と比較して更新されたＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記較正を調整し、前記更新されたＦＯＭを生成し、前記更新されたＦＯＭを比較することは、反復方式で前記較正を調整し、前記更新されたＦＯＭを生成し、前記更新されたＦＯＭを比較することを含み、方法はさらに
前記反復方式の各反復においてカウンタをインクリメントするステップと、
前記カウンタに関連するカウント値を所定のカウント閾値と比較するステップと、
前記カウント値が前記所定のカウント閾値に等しいことに応答して前記第１のジャイロスコープの較正処理を終了するステップと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記スケールファクタを更新することに応答して前記複数のジャイロスコープに関連する熱モデルを更新するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記所定の信号特性は、周波数及び振幅を含み、前記受信された回転速度データを復調することは、前記周波数に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する前記受信された回転速度データを振幅復調することを含み、方法はさらに前記複数のジャイロスコープに関連する前記復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することを含み、前記スケールファクタを更新することは、前記ＰＳＤに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連する回転速度データが前記周波数において前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データによって実質的に影響を受けないと決定したことに応答して前記スケールファクタ推定値を用いて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
慣性システムであって、
複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムであって、前記ジャイロスコープシステムは、前記複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する出力信号を提供するように構成されている、前記ジャイロスコープシステムと、
回転センサシステムであって、
前記出力信号に基づいて回転速度データを生成し、前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープのスケールファクタ推定値を、前記慣性システムの通常の動作状態の間に前記第１のジャイロスコープに関連する較正処理中に前記第１のジャイロスコープに注入された較正入力信号に基づいて生成するように構成された信号プロセッサと、
前記回転速度データに基づいてナビゲーションデータを生成するように構成されたＩＭＵ（慣性測定ユニット）であって、前記ＩＭＵは、前記較正入力信号を生成し、かつ前記複数のジャイロスコープの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記スケールファクタ推定値に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記第１のジャイロスコープのスケールファクタを較正するように構成された自己較正コンポーネントを含む、前記ＩＭＵとを含む前記回転センサシステムと
を備える、慣性システム。
【請求項１８】
前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記スケールファクタ推定値に関連するＦＯＭ（性能指数）を算出するように構成され、前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連する前記スケールファクタを較正するように構成されている、請求項１７に記載の慣性システム。
【請求項１９】
前記自己較正コンポーネントは、前記較正入力信号に関連する少なくとも１つの信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データを復調し、前記複数のジャイロスコープに関連する復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することに基づいて前記ＦＯＭを生成するように構成されている、請求項１８に記載の慣性システム。
【請求項２０】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して、前記ＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するように構成され、かつ前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記第１のジャイロスコープに関連する前記スケールファクタを更新し、前記較正入力信号を反復フィードバック方式で調整して更新されたスケールファクタ推定値を生成し、前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容不能であると決定したことに応答して反復フィードバック方式で更新されたスケールファクタ推定値に基づいて前記ＦＯＭを算出するようにさらに構成されている、請求項１８に記載の慣性システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にセンサシステムに関し、具体的には、慣性システム（ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）の自己較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性検知システムは、ナビゲーション（例えば、航空ナビゲーション）などの様々な用途において実施することができる。例示的な慣性検知機器は、ジャイロスコープ、磁力計、および／またはそれらの組み合わせを含む。スケールファクタおよびバイアス誤差は、慣性測定および／またはナビゲーションシステムにおける主な誤差源になり得る。バイアス誤差は、ターンオン時の過渡的挙動、モデル化不可能性（ｎｏｎ−ｍｏｄｅｌａｂｉｌｉｔｙ）、ヒステリシスを含む温度特性に対するバイアスの不安定性に起因して生じる可能性があり、かつ経時的に単純に変化する可能性がある。慣性検出装置、特に動的環境におけるスケールファクタおよびバイアス誤差の軽減は、慣性測定システムおよびナビゲーションシステムの性能を大幅に改善する可能性がある。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態は慣性システムについて説明している。システムは、複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムを備える。ジャイロスコープシステムは、複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する回転速度データを提供するように構成することができる。システムは、回転速度データに基づいてナビゲーションデータを算出するように構成された回転センサシステムをも含む。回転センサシステムは、慣性システムの動作中に複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを自己較正のために指定し、較正入力信号を第１のジャイロスコープに注入するように構成された自己較正コンポーネントを含む。自己較正コンポーネントは、複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、較正入力信号に対応する第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて第１のジャイロスコープを較正するように構成されている。
【０００４】
別の実施形態は、複数のジャイロスコープを備える慣性システムを較正する方法を含む。方法は、複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを較正処理を実施するために選択するステップと、所定の信号特性を有する較正入力信号を第１のジャイロスコープに注入するステップとを含む。方法は、また複数のジャイロスコープの各々に関連する、複数の軸の周りのリアルタイムの回転に対応する回転速度データを受信するステップと、第１のジャイロスコープに関連する回転速度データに基づいてスケールファクタ推定値を生成するステップとを含む。方法は、さらに較正入力信号の所定の信号特性に基づいて複数のジャイロスコープの各々に関連する受信された回転速度データを復調するステップと、復調された回転速度データに基づいてケールファクタ推定値を用いて第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新するステップとを含む。
【０００５】
別の実施形態は、慣性システムを含む。システムは、複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムを備える。ジャイロスコープシステムは、複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する出力信号を提供するように構成することができる。システムは、回転センサシステムをも備える。回転センサシステムは、出力信号に基づいて回転速度データを生成し、複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープのスケールファクタ推定値を、慣性システムの通常の動作状態の間に第１のジャイロスコープに関連する較正処理中に第１のジャイロスコープに注入された較正入力信号に基づいて生成するように構成された信号プロセッサを含む。回転センサシステムは、回転速度データに基づいてナビゲーションデータを生成するように構成されたＩＭＵ（慣性測定ユニット）も含み、ＩＭＵは、較正入力信号を生成し、かつ複数のジャイロスコープの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、スケールファクタ推定値に対応する第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて第１のジャイロスコープのスケールファクタを較正するように構成された自己較正コンポーネントを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一例の慣性システムを示す図。
【図２】一例のジャイロスコープシステムを示す図。
【図３】別例の慣性システムを示す図。
【図４】一例のジャイロスコープシステムを較正するための方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、一般にセンサシステムに関し、具体的には、慣性システムの自己較正に関する。慣性システムは、ジャイロスコープシステムと、３次元空間（例えば、ヨー、ピッチ、およびロール）における運動に対応するナビゲーションデータを生成するように構成された回転センサシステムとを含むことができる。ジャイロスコープシステムは、核磁気共鳴（ＮＭＲ：ｎｕｃｌｅａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）ジャイロスコープ、半球共振器ジャイロスコープ（ＨＲＧ：ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ）、コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ：Ｃｏｒｉｏｌｉｓ  ｖｉｂｒａｔｏｒｙ  ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ）、または様々な他のタイプのジャイロスコープなどの複数のジャイロスコープを含むことができる。回転センサシステムは、ジャイロスコープシステムから供給される出力信号を、個々の感度軸の周りのジャイロスコープの回転に関連する回転速度データ（ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｒａｔｅ  ｄａｔａ）に変換するように構成された信号プロセッサを含む。回転センサはまた、較正処理が実行されるジャイロスコープのうちの１つに対するスケールファクタ推定値を生成するように構成されたスケールファクタ推定器を含む。
【０００８】
回転センサシステムは、ジャイロスコープに関連するスケールファクタおよび熱モデルに基づいてナビゲーションデータを計算するように構成された慣性測定ユニット（ＩＭＵ：ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｕｎｉｔ）プロセッサをも含む。さらに、ＩＭＵプロセッサは、慣性システムの通常の動作状態中に較正処理用の複数のジャイロスコープのうちの任意の１つを第１のジャイロスコープとして一つずつ指定するように構成された自己較正コンポーネントを含む。較正処理の間、自己較正コンポーネントは、所定の信号特性（例えば、周波数および振幅プロファイル）を有する較正入力信号を第１のジャイロスコープに注入する（ｉｎｊｅｃｔ）ことができ、これにより、スケールファクタ推定器は、較正入力信号に基づいて第１のジャイロスコープの回転速度データに対応するスケールファクタ推定値を生成することができる。従って、自己較正コンポーネントは、較正入力信号の所定の信号特性に基づくジャイロスコープの回転速度データを復調し、電力スペクトル密度（ＰＳＤ：ｐｏｗｅｒ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を分析することができる。従って、自己較正コンポーネントは、ＰＳＤの分析に基づいて第１のジャイロスコープのスケールファクタを較正することができる。
【０００９】
例えば、自己較正コンポーネントは、ＰＳＤの分析に基づいて性能指数（ＦＯＭ：ｆｉｇｕｒｅ  ｏｆ  ｍｅｒｉｔ）を生成するように構成することができ、ＦＯＭは、残りの少なくとも１つのジャイロスコープの回転速度データによって定義されるような、動的運動からのスケールファクタ推定値のコンタミネーション（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）を自己較正処理中に定量化することができるメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）に対応する。従って、自己較正コンポーネントは、ＦＯＭを所定の閾値と比較して、スケールファクタ推定値が許容可能であるかどうかを決定することができる。ＦＯＭが所定の閾値を上回ることに基づく等、スケールファクタ推定値が許容可能であると見なされる場合、自己較正コンポーネントは、スケールファクタ推定値を用いて第１のジャイロスコープのスケールファクタおよび熱モデルを更新することができる。ＦＯＭが所定の閾値を下回ることに基づく等、スケールファクタ推定値が許容不能であると見なされる場合、自己較正コンポーネントは較正入力信号を反復的に変更し、更新されたＦＯＭが許容可能になるまで、または所定の回数の反復が達成されるまで自己較正処理を反復して繰り返して、自己較正処理を第１のジャイロスコープに対して終了させることができる。
【００１０】
図１は、一例の慣性システム１０を示している。慣性システム１０は、航空機のアビオニクスまたは宇宙船のアビオニクス、誘導システム、航海アプリケーション、および／または様々な他のナビゲーションシステムのような運動データの計算を必要とする様々な応用において実施することができる。慣性システム１０は、図２の例で信号ＮＡＶとして示される、慣性システム１０の運動（例えば、ヨー、ピッチ、およびロール）に関連するナビゲーションデータを計算するように構成されている。一例として、慣性システム１０によって測定および計算される運動は、慣性システム１０の加速を含むことができ、かつ／または３つの直交軸の周りの慣性システム１０の回転を含むことができる。
【００１１】
慣性システム１０は、複数のＮ個（Ｎは１より大きい正の整数である）のジャイロスコープ１４を含むジャイロスコープシステム１２を含む。複数のジャイロスコープ１４は各々、個々の複数の感度軸の各々の周りの回転に対応する、出力信号ＲＯＴ１〜ＲＯＴＮとしてそれぞれ示された出力信号ＲＯＴを生成するように構成されている。一例として、ジャイロスコープシステム１２は、図２の例に示すように、４つのジャイロスコープを含むことができる。
【００１２】
図２は、一例のジャイロスコープシステム５０を示す。ジャイロスコープシステム５０は、図１の例におけるジャイロスコープシステム１２に対応することができる。ジャイロスコープシステム５０は、デカルト座標空間におけるＸ軸の周りのジャイロスコープシステム５０の回転に対応する出力信号ＲＯＴＸを生成するように構成されたＸ軸ジャイロスコープ５２を含む。ジャイロスコープシステム５０は、デカルト座標空間におけるＹ軸の周りのジャイロスコープシステム５０の回転に対応する出力信号ＲＯＴＹを生成するように構成されたＹ軸ジャイロスコープ５４をも含む。ジャイロスコープシステム５０は、デカルト座標空間におけるＺ軸の周りのジャイロスコープシステム５０の回転に対応する出力信号ＲＯＴＺを生成するように構成されたＺ軸ジャイロスコープ５６をも含む。ジャイロスコープシステム５０は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に関して偏った軸の周りのジャイロスコープシステム５０の回転に対応する出力信号ＲＯＴＯＦＦを生成するように構成された軸外ジャイロスコープ５８をさらに含む。
【００１３】
本明細書でより詳細に説明するように、ジャイロスコープ５２，５４，５６，および５８のうちの１つは、軸外ジャイロスコープ５８の包含に基づいて慣性システム１０の通常の動作状態の間の任意の時間における較正処理のために指定される。例えば、軸外ジャイロスコープ５８の感度軸は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に対して所定の角度関係を有している。従って、軸外ジャイロスコープ５８は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に対する軸外ジャイロスコープ５８の感度軸の所定の角度関係に基づいてＸ軸ジャイロスコープ５２、Ｙ軸ジャイロスコープ５４、およびＺ軸ジャイロスコープ５６のうちの１つの較正の間およびその１つの代わりにジャイロスコープシステム５０の回転運動を監視するように実施され得る。
【００１４】
図１の例に戻り、慣性システム１０は、出力信号ＲＯＴ１〜ＲＯＴＮに基づいてナビゲーションデータＮＡＶを生成するように構成された回転センサシステム１６をも含む。回転センサシステム１６は、出力信号ＲＯＴ１〜ＲＯＴＮを処理して、個々の感度軸の周りのジャイロスコープシステム１２の回転に対応する回転速度データを生成するように構成された信号プロセッサ１８を含む。図１の例において、信号プロセッサ１８は較正処理が実行されている個々の１つのジャイロスコープ１４から提供される出力信号ＲＯＴに基づいてスケールファクタ推定値を生成するように構成されたスケールファクタ推定器（ＳＦ推定器）２０を含む。一例として、スケールファクタ推定値は、個々のジャイロスコープ１４に供給される較正入力信号に対する出力信号ＲＯＴの比に基づく等、個々の１つのジャイロスコープ１４に注入される較正入力信号に基づいてスケールファクタ推定器２０により生成することができる。
【００１５】
回転センサシステム１６は、ジャイロスコープ１４の回転速度データに基づいてナビゲーションデータＮＡＶを計算するように構成された慣性測定ユニット（ＩＭＵ）プロセッサ２２をも含む。例えば、ＩＭＵプロセッサ２２は、ジャイロスコープ１４の回転速度データに基づいて、かつジャイロスコープ１４に関連する少なくとも１つのスケールファクタおよび熱モデルに基づいてナビゲーションデータＮＡＶを算出する。さらに、ＩＭＵプロセッサ２２は、ジャイロスコープ１４の自己較正処理を制御するように構成された自己較正コンポーネント２４を含む。一例として、自己較正コンポーネント２４は、慣性システム１０の通常動作中に連続して複数のジャイロスコープ１４の各々に対して自己較正処理を周期的に開始するように構成することができる。自己較正コンポーネント２４は、較正処理中に個々の１つのジャイロスコープ１４に注入される較正入力信号を生成することができ、かつ残りの１つまたは複数のジャイロスコープ１４に関連する回転速度データに対する、個々の１つのジャイロスコープ１４の回転速度データを分析して、任意の１つのジャイロスコープ１４のスケールファクタを較正することができる。
【００１６】
例えば、較正処理中、自己較正コンポーネント２４は、所定の信号特性（例えば、周波数及び振幅プロファイル）を有するように較正入力信号を生成することができる。従って、較正入力信号は、個々のジャイロスコープ１４に注入され、スケールファクタ推定器２０は、較正入力信号に基づく個々のジャイロスコープ１４の回転速度データに対応するスケールファクタ推定値を生成することができる。一例として、自己較正コンポーネント２４は、較正入力信号の所定の信号特性に基づいてジャイロスコープ１４の回転速度データを復調し、ジャイロスコープ１４の復調された回転速度データに対応する電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を分析することができる。従って、自己較正コンポーネント２４は、ＰＳＤの分析に基づいて、個々のジャイロスコープ１４のスケールファクタを較正することができる。
【００１７】
一例として、自己較正コンポーネント２４は、ＰＳＤの分析に基づいて性能指数（ＦＯＭ）を生成するように構成することができる。ＦＯＭは、残りの少なくとも１つのジャイロスコープ１４の回転速度データによって定義されるような、ジャイロスコープシステム１２の動的運動からのスケールファクタ推定値のコンタミネーションを自己較正処理中に定量化することができるメトリックに対応することができる。従って、自己較正コンポーネント２４は、ＦＯＭを所定の閾値と比較して、スケールファクタ推定値が許容可能であるかどうかを決定することができる。例えば、自己較正コンポーネント２４は、所定の閾値を上回るＦＯＭに基づいて、スケールファクタ推定値が許容可能であると見なされることを決定することができる。許容可能なスケールファクタ推定値に応答して、自己較正コンポーネント２４は、スケールファクタ推定値を用いて個々のジャイロスコープ１４のスケールファクタを更新することができる。逆に、自己較正コンポーネント２４は、ＦＯＭが所定の閾値を下回ることに基づいて、スケールファクタ推定値が許容不能であると見なされることを決定することができる。許容不能なスケールファクタ推定値に応答して、自己較正コンポーネント２４は、更新されたＦＯＭが許容可能となるまで自己較正処理を反復的に繰り返すことができる。例えば、各反復において、自己較正コンポーネント２４は、較正入力信号の信号特性を調整し、調整された較正入力信号を個々のジャイロスコープ１４に供給し、信号プロセッサ１８から更新されたスケールファクタ推定値を受信し、ジャイロスコープ１４の回転速度データを復調し、復調された回転速度データから生じたＰＳＤを分析し、別のＦＯＭを生成することができる。従って、自己較正コンポーネント２４は、ＦＯＭが許容可能であると見なされるまで、または所定回数の反復が達成されるまで、ＦＯＭを反復的に生成し続けて、個々のジャイロスコープ１４に対して自己較正処理を終了させることができる。従って、後の時点で個々のジャイロスコープ１４の自己較正処理を試みるのを待つか、あるいは連続して次の１つのジャイロスコープ１４に対して自己較正処理を開始することができる。
【００１８】
その結果、自己較正コンポーネント２４は、慣性システム１０の実際の慣性運動による較正入力信号のコンタミネーションを実質的に軽減するやり方で、慣性システム１０の通常動作状態の間にリアルタイムでジャイロスコープシステム１２を較正することができる。従って、自己較正コンポーネント２４は、動的飛行中および／または動的熱環境条件において生じる較正処理中の誤差を実質的に軽減する、ジャイロスコープシステム１２の正確なスケールファクタ較正が可能となる。従って、自己較正コンポーネント２４は、より正確なスケールファクタ較正に関して、動的に真の慣性入力パラメータを所定の較正入力パラメータから区別することができる。
【００１９】
図３は、別例の慣性システム１００を示す。前に説明したのと同様に、慣性システム１００は、図３の例において信号ＮＡＶとして示されているような、慣性システム１００の運動（例えばヨー、ピッチ、ロール）に関連するナビゲーションデータを算出するように構成されている。一例として、慣性システム１００によって測定および算出される動作は、３つの直交軸のような、少なくとも１つの軸の周りの慣性システム１００の回転を含むことができる。
【００２０】
慣性システム１００は、複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステム１０２を含む。一例として、ジャイロスコープシステム１０２は、図２の例において示されるような４つのジャイロスコープを含むことができる。複数のジャイロスコープは、図３の例において「ジャイロスコープ  ＳＣ」として記載された第１のジャイロスコープ１０４と、「ジャイロスコープ（複数を含む）」として記載された少なくとも１つの追加のジャイロスコープ１０６として示されている。図３の例において、第１のジャイロスコープ１０４は、出力信号ＲＯＴＳＣを生成し、ジャイロスコープ１０６は、１つまたは複数の個々の感度軸の周りの回転に対応する個々の出力信号ＲＯＴＮＶを生成する。従って、第１のジャイロスコープ１０４は、自己較正処理が任意の時間に実施されている集合的な複数のジャイロスコープのうちの１つに対応し、ジャイロスコープ１０６は、第１のジャイロスコープ１０４が自己較正を受けている間、通常動作状態下でジャイロスコープシステム１０２の回転をリアルタイムに測定するように構成されている。従って、後の時点で、第１のジャイロスコープ１０４は、通常動作状態下でジャイロスコープシステム１０２の回転をリアルタイムに測定し、自己較正のために他のジャイロスコープ１０６の１つが選択されて第１のジャイロスコープ１０４となる。従って、第１のジャイロスコープ１０４およびジャイロスコープ１０６は、自己較正処理を順次実行する。
【００２１】
慣性システム１００はまた、信号プロセッサ１０８およびＩＭＵプロセッサ１１０を含む。信号プロセッサ１０８およびＩＭＵプロセッサ１１０は、例えば、図１の例における回転センサシステム１６と集合的に対応することができる。信号プロセッサ１０８は、速度検出器１１２とスケールファクタ推定器（ＳＦ推定器）１１４とを含む。速度検出器１１２は、出力信号ＲＯＴＮＶおよびＲＯＴＳＣを処理して、個々の感度軸の周りのジャイロスコープシステム１０２の回転に対応する、信号ＲＡＴＥとして図３の例において示される回転速度データを生成するように構成されている。スケールファクタ推定器１１４は、第１のジャイロスコープ１０４から提供された出力信号ＲＯＴＳＣに基づいて図３の例において信号ＳＦとして示されるスケールファクタ推定値を生成するように構成されている。一例として、スケールファクタ推定値は、第１のジャイロスコープ１０４に供給された較正入力信号ＣＡＬＰＡＲに対する出力信号ＲＯＴＳＣの比に基づく等、第１のジャイロスコープ１０４に注入された較正入力信号ＣＡＬＰＡＲに基づいてスケールファクタ推定器１１４により生成することができる。
【００２２】
ＩＭＵプロセッサ１１０は、ジャイロスコープ１０６に関連する回転速度データＲＡＴＥに基づいて、かつジャイロスコープシステム１０２に関連する少なくとも１つのスケールファクタ１１８および熱モデル１２０に基づいてナビゲーションデータＮＡＶを算出するように構成された回転プロセッサ１１６を含む。一例として、スケールファクタ１１８は、ジャイロスコープ１０６の各々に対して個別のものとすることができ、かつ温度ベースの熱モデル１２０に基づいて調整することができる。さらに、ＩＭＵプロセッサ１１０は、ジャイロスコープ１０４の自己較正処理を制御するように構成された自己較正コンポーネント１２２を含む。一例として、自己較正コンポーネント１２２は、ジャイロスコープシステム１０２内の複数のジャイロスコープの各々についての自己較正処理を慣性システム１００の通常動作中に連続して周期的に開始するように構成されている。
【００２３】
自己較正コンポーネント１２２は、較正処理が実行される第１のジャイロスコープ１０４となるジャイロスコープシステム１０２内の複数のジャイロスコープのうちの任意の１つを選択するように構成されたスケールファクタ注入コントローラ１２４を含む。スケールファクタ注入コントローラ１２４は、較正処理中に第１のジャイロスコープ１０４に注入される較正入力信号ＣＡＬＰＡＲを生成することができる。スケールファクタ注入コントローラ１２４は、周波数及び振幅プロファイルのような所定の信号特性を有するように較正入力信号を生成することができる。従って、スケールファクタ推定器１１４は、第１のジャイロスコープ１０４から提供される出力信号ＲＯＴＳＣに示されるように、較正入力信号ＣＡＬＰＡＲの信号特性に基づいてスケールファクタ推定値ＳＦを生成することができる。
【００２４】
図３の例において、自己較正コンポーネント１２２は、スペクトル運動アナライザ１２６およびスケールファクタ検証コントローラ１２８を含む。スペクトル運動アナライザ１２６は、較正入力信号ＣＡＬＰＡＲの所定の信号特性に基づいて復調器１３０により第１のジャイロスコープ１０４およびジャイロスコープ１０６の回転速度データＲＡＴＥを復調するように構成されている。従って、スペクトル運動アナライザ１２６は、第１のジャイロスコープ１０４およびジャイロスコープ１０６の復調された回転速度データＲＡＴＥに対応するＰＳＤを分析することができる。例えば、ＰＳＤは、第１のジャイロスコープ１０４の感度軸に投影された（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ）第１のジャイロスコープ１０４およびジャイロスコープ１０６の回転速度データＲＡＴＥの振幅復調された時間履歴に対応することができる。従って、スペクトル運動アナライザ１２６によるＰＳＤの分析は、スペクトル運動アナライザ１２６が、ジャイロスコープ１０６に関連する回転速度データＲＡＴＥによって決定されるような、ジャイロスコープシステム１０２の動的運動が較正入力信号ＣＡＬＰＡＲに関連する周波数において第１のジャイロスコープ１０４の回転速度データＲＡＴＥに影響を及ぼすのかを決定することができるようにする。
【００２５】
ＰＳＤの分析に応答して、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、自己較正処理の間にジャイロスコープシステム１０２の動的運動からのスケールファクタ推定値ＳＦのコンタミネーションを定量化するメトリックに対応するＦＯＭを生成するように構成されている。従って、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、ＦＯＭを所定の閾値と比較して、スケールファクタ推定値ＳＦが許容可能であるかどうかを決定するように構成されている。例えば、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、所定の閾値を上回るＦＯＭに基づいて、スケールファクタ推定値が許容可能であると見なされることを決定することができる。許容可能なスケールファクタ推定値に応答して、自己較正コンポーネント１２２は、スケールファクタ推定値ＳＦを用いて第１のジャイロスコープ１０４のスケールファクタ１１８を更新することができる。自己較正コンポーネント１２２は、一例として、スケールファクタ推定値ＳＦに基づいて、ジャイロスコープシステム１０２の熱モデル１２０を更新することもできる。
【００２６】
別の例として、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、ＦＯＭが所定の閾値を下回ることに基づいて、スケールファクタ推定値ＳＦが許容不能であると見なされることを決定することができる。許容不能なスケールファクタ推定値に応答して、自己較正コンポーネント１２２は、更新されたＦＯＭが許容可能となるまで自己較正処理を反復的に繰り返すことができる。例えば、各反復において、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、スケールファクタ注入コントローラ（ＳＦ注入コントローラ）１２４に、較正入力信号ＣＡＬＰＡＲの信号特性を調整し、調整された較正入力信号ＣＡＬＰＡＲを第１のジャイロスコープ１０４に提供するように命令することができる。調整された較正入力信号ＣＡＬＰＡＲに応答して、スケールファクタ推定器１１４は、第１のジャイロスコープ１０４から提供された出力信号ＲＯＴＳＣに示されるように、較正入力信号ＣＡＬＰＡＲの調整された信号特性に基づいて、各反復において更新されたスケールファクタ推定値ＳＦを生成するように構成されている。従って、スペクトル運動アナライザ１２６は、各反復において復調器１３０により第１のジャイロスコープ１０４およびジャイロスコープ１０６の回転速度データＲＡＴＥを復調することができ、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、復調された回転速度データＲＡＴＥから生じたＰＳＤを分析し、別のＦＯＭを生成することができる。従って、スケールファクタ検証コントローラ１２８は、ＦＯＭが許容可能であると見なされるまで、または所定回数の反復が達成されるまで、ＦＯＭを反復的に生成し続けることができる。所定の反復回数に等しい反復カウント値を達成したことに応答して、自己較正コンポーネント１２２は、第１のジャイロスコープ１０４に対する自己較正処理を終了することができる。従って、自己較正コンポーネント１２２は、後の時点で第１のジャイロスコープ１０４の自己較正処理を試みるのを待つか、あるいは連続して次の１つのジャイロスコープ１０６に対して自己較正処理を開始することができる。
【００２７】
上記に説明した構造上および機能的な特徴を考慮し、図４を参照すると、本発明の様々な態様による方法をより良く認識するはずである。説明を簡単にする目的で、図４の方法は、直列で連続的に実施するものとして示し説明しているが、いくつかの態様は、本発明に従って、本明細書で示し説明した順序と異なる順序で、および／または他の態様と同時に行うことができるため、本発明は、例示した順序に限定されないことを理解し認識すべきである。さらに、例示する特徴のすべてが、本発明の態様による方法を実施するために求められない場合がある。
【００２８】
図４は、複数のジャイロスコープ（例えば、ジャイロスコープ１４）を備える慣性システムを較正するための一例の方法２００を示す。２０２において、複数のジャイロスコープの第１のジャイロスコープ（例えば、第１のジャイロスコープ１０４）が、較正処理を実施するために選択される。２０４において、所定の信号特性を含む較正入力信号（例えば、較正入力信号ＣＡＬＰＡＲ）が、第１のジャイロスコープに注入される。２０６において、個々の複数の軸の周りのリアルタイムの回転に対応する複数のジャイロスコープの各々に関連する回転速度データ（例えば、回転速度データＲＡＴＥ）が受信される。２０８では、第１のジャイロスコープに関連する回転速度データに基づいて、スケールファクタ推定値（例えば、スケールファクタ推定値ＳＦ）が生成される。２１０において、複数のジャイロスコープの各々に関連する受信された回転速度データは、較正入力信号の所定の信号特性に基づいて復調される。２１２において、第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタ（例えば、スケールファクタ１１８）が、復調された回転速度データに基づいてスケールファクタ推定値を用いて更新される。
【００２９】
上述したことは、本発明の事例である。当然のことながら、本発明を説明する目的で構成要素または方法のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、本発明の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識するであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲を含む本出願の範囲内に含まれるそのような変更、修正、および変形をすべて包含することが意図されている。さらに、本開示または特許請求の範囲が「１つの」要素、「第１の」要素、「別の」要素、またはその同等物を引用する場合、１つまたは複数のそのような要素を含むものと解釈されるべきであり、そのような要素を２つ以上必要とも、または排除するものでもない。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、限定するものではないが、含むことを意味し、「含んでいる」という用語は、限定するものではないが、含んでいることを意味する。「に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づいていることを意味する。
【図１】
2018036263.tif 000003
【図２】
2018036263.tif 000004
【図３】
2018036263.tif 000005
【図４】
2018036263.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月25日(2017.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性システムであって、
複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムであって、前記ジャイロスコープシステムは、前記複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する回転速度データを提供するように構成されている、前記ジャイロスコープシステムと、
前記回転速度データに基づいてナビゲーションデータを算出するように構成された回転センサシステムであって、前記回転センサシステムは、前記慣性システムの動作中に前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを自己較正のために指定し、較正入力信号を前記第１のジャイロスコープに注入するように構成された自己較正コンポーネントを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記第１のジャイロスコープを較正するように構成されている、前記回転センサシステムと
を備える慣性システム。
【請求項２】
前記回転センサシステムは、前記較正入力信号に基づいて前記第１のジャイロスコープのスケールファクタ推定値を生成するように構成された信号プロセッサを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて、前記スケールファクタ推定値に関連するＦＯＭ（性能指数）を算出するように構成されており、前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを較正するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項３】
前記自己較正コンポーネントは、前記較正入力信号に関連する少なくとも１つの信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データを復調し、前記複数のジャイロスコープに関連する復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することに基づいて前記ＦＯＭを生成するように構成されている、請求項２に記載の慣性システム。
【請求項４】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して前記ＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するように構成され、かつ前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新し、前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容不能であると決定したことに応答して前記較正入力信号を反復フィードバック方式で調整して更新されたスケールファクタ推定値を生成し、反復フィードバック方式で更新されたスケールファクタ推定値に基づいて更新されたＦＯＭを算出するようにさらに構成されている、請求項２に記載の慣性システム。
【請求項５】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭが所定回数の反復に対して許容不能であると決定したことに応答して前記較正入力信号を反復フィードバック方式で連続的に調整するように構成され、かつ所定の回数の反復を達成したことに応答して前記第１のジャイロスコープの較正を終了するようにさらに構成されている、請求項４に記載の慣性システム。
【請求項６】
前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記複数のジャイロスコープに関連する熱モデルを更新するようにさらに構成されている、請求項４に記載の慣性システム。
【請求項７】
前記自己較正コンポーネントは、所定の周波数及び所定の振幅を有する所定の信号プロファイルを含む前記較正入力信号を注入するように構成され、前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析するように構成されたスペクトル運動アナライザを含み、前記自己較正コンポーネントは、前記ＰＳＤにおける前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記ＰＳＤにおける前記第１のジャイロスコープの回転速度データに関連する前記較正入力信号の前記所定の周波数に基づいて前記第１のジャイロスコープを較正するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項８】
前記スペクトル運動アナライザは、前記所定の周波数に基づいて前記第１のジャイロスコープの回転速度データを振幅復調して、前記第１のジャイロスコープの自己較正が前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データのＰＳＤに基づいて十分であるかどうかを決定するように構成されている、請求項７に記載の慣性システム。
【請求項９】
前記自己較正コンポーネントは、前記複数の感度軸のうちの対応する１つの周りの第１の角度方向における前記第１のジャイロスコープのシミュレートされた回転に対応する第１の所定の信号プロファイルを含む較正入力信号を注入するように構成され、かつ前記複数の感度軸のうちの対応する１つの周りの第２の角度方向における前記第１のジャイロスコープのシミュレートされた回転に対応する第２の所定の信号プロファイルを含む較正入力信号を注入するように構成されている、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項１０】
前記ジャイロスコープシステムは、
第１の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第１のジャイロスコープと、
前記第１の軸に対して直交する第２の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第２のジャイロスコープと、
前記第１の軸および前記第２の軸の両方に対して直交する第３の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第３のジャイロスコープと、
前記第１の軸、前記第２の軸および前記第３の軸に対して非同一平面上にある第４の軸に関連する回転速度周波数データを提供するように構成された第４のジャイロスコープと
を含む、請求項１に記載の慣性システム。
【請求項１１】
複数のジャイロスコープを備える慣性システムを較正する方法であって、
前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープを較正処理を実施するために選択するステップと、
所定の信号特性を有する較正入力信号を前記第１のジャイロスコープに注入するステップと、
前記複数のジャイロスコープの各々に関連する、複数の軸の周りのリアルタイムの回転に対応する回転速度データを受信するステップと、
前記第１のジャイロスコープに関連する回転速度データに基づいてスケールファクタ推定値を生成するステップと、
前記較正入力信号の前記所定の信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープの各々に関連する受信された回転速度データを復調するステップと、
復調された回転速度データに基づいて前記スケールファクタ推定値を用いて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
復調された回転速度データに基づいてＦＯＭ（性能指数）を生成するステップと、
前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して前記ＦＯＭが許容可能であるか否かを決定するステップであって、前記スケールファクタを更新するステップは、前記ＦＯＭが許容可能であるとの決定に応答して前記スケールファクタ推定値を用いてスケールファクタを更新することを含む、前記決定するステップと、
前記スケールファクタを更新することに応答して前記複数のジャイロスコープに関連する熱モデルを更新するステップとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＦＯＭが許容不能であるとの決定に応答して前記較正入力信号を調整するステップと、
調整された較正入力信号に対応する復調された回転速度データに基づいて更新されたＦＯＭを生成するステップと、
更新されたＦＯＭを所定の閾値と比較して更新されたＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記較正を調整し、前記更新されたＦＯＭを生成し、前記更新されたＦＯＭを比較することは、反復方式で前記較正を調整し、前記更新されたＦＯＭを生成し、前記更新されたＦＯＭを比較することを含み、方法はさらに
前記反復方式の各反復においてカウンタをインクリメントするステップと、
前記カウンタに関連するカウント値を所定のカウント閾値と比較するステップと、
前記カウント値が前記所定のカウント閾値に等しいことに応答して前記第１のジャイロスコープの較正処理を終了するステップと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定の信号特性は、周波数及び振幅を含み、前記受信された回転速度データを復調することは、前記周波数に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する前記受信された回転速度データを振幅復調することを含み、方法はさらに前記複数のジャイロスコープに関連する前記復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することを含み、前記スケールファクタを更新することは、前記ＰＳＤに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連する回転速度データが前記周波数において前記複数のジャイロスコープのうちの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データによって実質的に影響を受けないと決定したことに応答して前記スケールファクタ推定値を用いて前記第１のジャイロスコープに関連するスケールファクタを更新することを含む、請求項１１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上述したことは、本発明の事例である。当然のことながら、本発明を説明する目的で構成要素または方法のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、本発明の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識するであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲を含む本出願の範囲内に含まれるそのような変更、修正、および変形をすべて包含することが意図されている。さらに、本開示または特許請求の範囲が「１つの」要素、「第１の」要素、「別の」要素、またはその同等物を引用する場合、１つまたは複数のそのような要素を含むものと解釈されるべきであり、そのような要素を２つ以上必要とも、または排除するものでもない。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、限定するものではないが、含むことを意味し、「含んでいる」という用語は、限定するものではないが、含んでいることを意味する。「に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づいていることを意味する。
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
［付記１］
慣性システムであって、
複数のジャイロスコープを含むジャイロスコープシステムであって、前記ジャイロスコープシステムは、前記複数のジャイロスコープの個々の複数の感度軸の周りの回転に関連する出力信号を提供するように構成されている、前記ジャイロスコープシステムと、
回転センサシステムであって、
前記出力信号に基づいて回転速度データを生成し、前記複数のジャイロスコープのうちの第１のジャイロスコープのスケールファクタ推定値を、前記慣性システムの通常の動作状態の間に前記第１のジャイロスコープに関連する較正処理中に前記第１のジャイロスコープに注入された較正入力信号に基づいて生成するように構成された信号プロセッサと、
前記回転速度データに基づいてナビゲーションデータを生成するように構成されたＩＭＵ（慣性測定ユニット）であって、前記ＩＭＵは、前記較正入力信号を生成し、かつ前記複数のジャイロスコープの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記スケールファクタ推定値に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記第１のジャイロスコープのスケールファクタを較正するように構成された自己較正コンポーネントを含む、前記ＩＭＵとを含む前記回転センサシステムと
を備える、慣性システム。
［付記２］前記自己較正コンポーネントは、前記複数のジャイロスコープの残りの少なくとも１つに関連する回転速度データに対する、前記較正入力信号に対応する前記第１のジャイロスコープの回転速度データに基づいて前記スケールファクタ推定値に関連するＦＯＭ（性能指数）を算出するように構成され、前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭに基づいて前記第１のジャイロスコープに関連する前記スケールファクタを較正するように構成されている、付記１に記載の慣性システム。
［付記３］前記自己較正コンポーネントは、前記較正入力信号に関連する少なくとも１つの信号特性に基づいて前記複数のジャイロスコープに関連する回転速度データを復調し、前記複数のジャイロスコープに関連する復調された回転速度データに関連するＰＳＤ（電力スペクトル密度）を分析することに基づいて前記ＦＯＭを生成するように構成されている、付記２に記載の慣性システム。
［付記４］前記自己較正コンポーネントは、前記ＦＯＭを所定の閾値と比較して、前記ＦＯＭが許容可能であるかどうかを決定するように構成され、かつ前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容可能であると決定したことに応答して前記第１のジャイロスコープに関連する前記スケールファクタを更新し、前記較正入力信号を反復フィードバック方式で調整して更新されたスケールファクタ推定値を生成し、前記自己較正コンポーネントが前記ＦＯＭが許容不能であると決定したことに応答して反復フィードバック方式で更新されたスケールファクタ推定値に基づいて前記ＦＯＭを算出するようにさらに構成されている、付記２に記載の慣性システム。