(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）のバイアス補償後の慣性回転速度を決定するための方法であって、当該方法は、
前記ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、
直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、
前記直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値を取得することと、
所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第１移行を決定することと、
決定された前記第１移行、及び、前記直前のモード移行周期からの前記非補償バイアスの平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、
プロセッサにより、算出された前記第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの前記非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含み、
前記第１移行を決定することの結果が、所与の軸の前記自動利得制御モードから前記再均衡力モードへの移行である場合、前記方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、方法。
【請求項２】
更に、
所与の軸の前記自動利得制御モードと前記再均衡力モードとの間の第２移行を決定することと、
決定された前記第２移行、及び、前記直前のモード移行周期からの前記非補償バイアスの平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、
算出された前記第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの前記非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に、所与の軸の前記自動利得制御モードと前記再均衡力モードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号は、第１アクチュエータ制御信号と第２アクチュエータ制御信号とを切り換えるよう動作可能である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１バイアスは、駆動軸及び検知軸で稼働している再均衡力モードからの一又は複数の再均衡力測定値に基づいて算出される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１移行を決定することの結果が、所与の軸の前記再均衡力モードから前記自動利得制御モードへの移行である場合、前記方法は更に、新たな平均バイアスからその前に算出された平均バイアスを減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、前記自動利得制御モードについて算出された前記第１バイアス推定値からバイアスされた慣性回転速度を減算することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、前記再均衡力モードについて算出された前記第１バイアス推定値にバイアスされた慣性回転速度を加算することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）であって、
振動部材と、
コントローラと、
前記振動部材に電気的に結合され、かつ、前記ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１アクチュエータであって、前記コントローラから制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで前記振動部材を振動させ、前記第１の揺動モードでの前記振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう動作可能な、第１アクチュエータと、
前記振動部材に電気的に結合され、かつ、前記ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２アクチュエータであって、回転軸の周りでの前記ＣＶＧの回転により生じる前記振動部材の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、前記第２の揺動モードに基づいて前記電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２アクチュエータとを備え、前記検知軸はモード基準フレームにおいて前記駆動軸と直交しており、
前記コントローラは、
前記ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、
直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、
前記直前のモード移行周期からの平均バイアス測定値を取得することと、
自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第１移行を決定することと、
決定された前記第１移行、及び、前記直前のモード移行周期からの前記平均バイアス測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、
プロセッサにより、算出された前記第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの前記非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、方法を実行するよう動作可能であり、
前記第１移行を決定することの結果が、所与の軸の前記自動利得制御モードから前記再均衡力モードへの移行である場合、前記方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、ＣＶＧ。
【請求項１０】
前記コントローラは更に、
所与の軸の前記自動利得制御モードと前記再均衡力モードとの間の第２移行を決定することと、
決定された前記第２移行、及び、前記直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、
算出された前記第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの前記非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、前記ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、前記方法を実行するよう動作可能である、請求項９に記載のＣＶＧ。
【請求項１１】
前記コントローラは更に、所与の軸の前記自動利得制御モードと前記再均衡力モードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む、前記方法を実行するよう動作可能である、請求項９に記載のＣＶＧ。
【請求項１２】
前記信号は、前記自動利得制御モードと前記再均衡力モードとの間の前記移行を制御するために前記信号を切り換えるよう動作可能である、請求項１１に記載のＣＶＧ。
【請求項１３】
前記第１バイアスは、前記駆動軸及び前記検知軸で稼働している前記再均衡力モードからの一又は複数の再均衡力測定値に基づいて算出される、請求項９に記載のＣＶＧ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、コリオリ振動ジャイロスコープに関し、具体的には、コリオリ振動ジャイロスコープ内のバイアスを電気的に補償するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジャイロスコープは、配向を測定及び／又は維持するために使用される。本書で使用する場合、「ジャイロスコープ」とは、慣性基準フレーム（慣性座標系）に対する対象物の角度運動を、検出及び測定するよう構成されたセンサである。更に、本書で使用する場合、「慣性基準フレーム（慣性座標系）」とは、非加速的な座標系又は軸の組でありうる。換言すると、慣性基準フレームとは、ニュートンの運動の第一法則が成立する基準フレームである。ニュートンの運動の第一法則は、物体の速度は、物体が外部から力を加えられない限り、一定に保たれるとしている。
【０００３】
コリオリ振動ジャイロスコープ（ｃｏｒｉｏｌｉｓ  ｖｉｂｒａｔｏｒｙ  ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ：ＣＶＧ）は、第１軸に沿って振動するように駆動されるよう、構成される。コリオリ振動ジャイロスコープが、駆動軸と互いに一直線にされていない、例えば駆動軸に垂直な、固定された入力軸の周りを回転している間の、第１軸に沿った振動は、第２軸に沿った振動を誘起するコリオリの力を生成する。この振動は、固定された入力軸の周りでの、コリオリ振動ジャイロスコープの回転の角運動速度を決定するために、測定及び使用されうる。
【０００４】
しかし、バイアスが角運動速度の測定値に影響を与えうる。バイアスは、限定するわけではないが例としては、温度、部品の不一貫性、及び他の当てはまる要因などの要因による、測定における誤差でありうる。これらのジャイロスコープの、ジャイロスコープ製造中の校正は、所望されるほど正確ではないことがある。
【０００５】
例えば、製造プロセスにおけるこれらのジャイロスコープの校正には、実質的にリアルタイムのデータと対比して、試験データが使用されうる。具体的には、これらの校正技術は、ジャイロスコープが作動している環境における温度、及び／又は、ジャイロスコープが製造された時点から経時的に現れうる不一貫性の影響を、勘案していないことがある。更に、このバイアスを補償するために現在使用可能な一部のシステムは、これらの振動測定値から、選択された許容誤差内まで、バイアスを減少させることが可能ではないことがある。
【０００６】
従って、上述の問題のうちの一又は複数、並びに起こりうる他の問題を勘案した、方法及び装置を有することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の態様により、コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）のバイアス補償後の慣性回転速度を決定するための方法が開示される。ＣＶＧは、振動部材と、コントローラと、振動部材に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１アクチュエータと、振動部材に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２アクチュエータとを備え、駆動軸と検知軸は、モード基準フレーム（座標系）において互いに直交しており、第１アクチュエータ制御信号及び第２アクチュエータ制御信号は、自動利得制御（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＧＣ）モードと、再均衡力（ｆｏｒｃｅ−ｔｏ−ｒｅｂａｌａｎｃｅ：ＦＴＲ）モードとの間で切り換えられるよう動作可能である。方法は、ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値を取得することと、所与の軸のＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の第１移行を決定することと、決定された第１移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、プロセッサにより、算出された第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含みうる。
【０００８】
いくつかの態様では、方法は更に、所与の軸のＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の第２移行を決定することと、決定された第２移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、算出された第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを、含む。
【０００９】
いくつかの態様では、方法は更に、所与の軸のＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む。
【００１０】
いくつかの態様では、信号は、第１アクチュエータ制御信号と第２アクチュエータ制御信号とを切り換えるよう動作可能である。
【００１１】
いくつかの態様では、第１バイアスは、第２軸及び第１軸で稼働するＦＴＲモードからのＦＴＲ測定値に基づいて算出される。
【００１２】
いくつかの態様では、第１移行を決定することの結果は、所与の軸のＡＧＣモードからＦＴＲモードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む。
【００１３】
いくつかの態様では、第１移行を決定することの結果は、所与の軸のＦＴＲモードからＡＧＣモードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスからその前に算出された平均バイアスを減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む。
【００１４】
いくつかの態様では、更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、ＡＧＣモードについて算出された第１バイアス推定値からバイアスされた慣性回転速度を減算することを含む。
【００１５】
いくつかの態様では、更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、ＦＴＲモードについて算出された第１バイアス推定値にバイアスされた慣性回転速度を加算することを含む。
【００１６】
いくつかの態様では、コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）が開示され、ＣＶＧは、振動部材と、コントローラと、振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１アクチュエータであって、コントローラから制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう動作可能な、第１アクチュエータと、振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２アクチュエータであって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２アクチュエータとを備え、検知軸はモード基準フレームにおいて駆動軸と直交しており、コントローラは、方法を実行するよう動作可能であり、方法は、ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、直前のモード移行周期からの平均バイアス測定値を取得することと、ＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の第１移行を決定することと、決定された第１移行、及び、直前のモード移行周期からの平均バイアス測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、プロセッサにより、算出された第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを、含む。
【００１７】
いくつかの態様では、コントローラは更に、方法を実行するよう動作可能であり、方法は、所与の軸のＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の第２移行を決定することと、決定された第２移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、算出された第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを、含む。
【００１８】
いくつかの態様では、コントローラは更に、方法を実行するよう動作可能であり、方法は更に、所与の軸のＡＧＣモードとＦＴＲモードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む。
【００１９】
いくつかの態様では、信号は、第１アクチュエータ制御信号と第２アクチュエータ制御信号とを切り換えるよう動作可能である。
【００２０】
いくつかの態様では、第１バイアスは、第２軸及び第１軸で稼働するＦＴＲモードからのＦＴＲ測定値に基づいて算出される。
【００２１】
いくつかの態様では、第１移行を決定することの結果は、所与の軸のＡＧＣモードからＦＴＲモードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む。
【００２２】
いくつかの態様では、第１移行を決定することの結果は、所与の軸のＦＴＲモードからＡＧＣモードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスからその前に算出された平均バイアスを減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む。
【００２３】
いくつかの態様では、更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、ＡＧＣモードについて算出された第１バイアス推定値からバイアスされた慣性回転速度を減算することを含む。
【００２４】
いくつかの態様では、更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、ＦＴＲモードについて算出された第１バイアス推定値にバイアスされた慣性回転速度を加算することを含む。
【００２５】
この明細書に組み込まれ、かつ、この明細書の一部を構成する添付図面は、本教示の実施形態を例示しており、説明部分と共に、本教示の原理を解説するために役立っている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】例示的な一実施形態による、ジャイロスコープの機能モデルの図である。
【図２】例示的な一実施形態による、ジャイロスコープのエレメントの軌道の図である。
【図３】本教示による、例示的なＣＶＧモデルを示す。
【図４】図４Ａから図４Ｄは、本教示による、第２モードの作動／ピックオフのミスアライメントを補正するために使用されうる、ＣＶＧの駆動軸及び検知軸のための例示的なモード切換を示す。
【図５】図５Ａから図５Ｃは、本教示による、モード切換の例示的な時系列を示す。
【図６】本教示による、ジャイロスコープのバイアスを決定するために、モード切換を使用してジャイロスコープ出力を決定するための、例示的な方法を示す。
【図７】本教示による、バイアス補償のためのモードスイッチを提供する、ＣＶＧ制御向けの例示的な閉ループ制御ループを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付図面に示す本教示の例示的な実施形態に、以下で詳しく言及していく。可能な場合には、同一の又は類似した部品を参照するために、図面全体を通して同一の参照番号が使用される。
【００２８】
ＣＶＧの性能を向上させるための重要課題の１つは、ＣＶＧ構造の機械的及び電気的なトリミングである。材料不均一性、質量特性の不均衡、構造形状の誤差、及び、作動／検知デバイスの配置誤差は全て、剛性非対称性、及び主軸のミスアライメントの原因になりうる。材料減衰、及び残留空気によって誘起される制動非対称性は、ＣＶＧの制動非対称性、及び主軸のミスアライメントの原因になりうる。熱的な条件及びヒステリシスによって、これらの不正確性が時変的誤差となることがあり、工場校正だけで事足りるということが困難になりうる。この特許においては、自己校正のために、ＣＶＧのモード切換の内在特性の一部を利用するものとする。具体的には、ＣＶＧの帯域幅を低減させない、原位置での（ｉｎ−ｓｉｔｕ）、かつリアルタイムでのＣＶＧバイアスの自己校正のための方法を見出すことに、関心が向けられている。
【００２９】
典型的なＣＶＧは、再均衡力（ＦＴＲ）ループが慣性速度を検出している間に一定のモード振動を維持するために、自動利得制御（ＡＧＣ）ループを用いる。様々な要因がジャイロバイアスの原因となり、ジャイロバイアスは、典型的には、外部支援を使用して校正される。従って本開示は、ある原因によるバイアスの標示を反転させるために、ＣＶＧのモードの切換（又は反転）を使用するＣＶＧを説明し、かつ、バイアスが自己校正されるのと同時に、固有ＣＶＧ帯域幅でジャイロ出力（検知された慣性速度）を生成する方法を説明している。方法は、いかなる外部支援も必要とせず、所定のジャイロ校正時、又は原位置での稼働中のいずれにおいても使用可能であり、かつ、コリオリ振動ジャイロスコープの固有帯域幅を維持する。バイアスが自己校正されるのと同時に、固有のコリオリ振動ジャイロスコープ帯域幅でジャイロ出力（検知された慣性速度）を生成するための本方法は、概して、既定の時間間隔で、自動利得制御モードと再均衡力モードとの間で切換を行うことと、モード切換が生じた時には毎回、新たなバイアス推定値を算出することと、生のジャイロ測定値、及び新たなバイアス測定値と連続的に更新されるジャイロ測定値の全てを使用して、ジャイロ出力を算出することとを含むことになる。
【００３０】
通常、ジャイロスコープセンサは対象物の回転の速度を測定する。振動ジャイロスコープは、典型的には、角速度センサとして機能するために、共振時に駆動される。この方向は駆動方向と称される。デバイスが回転軸に沿って回転する時、コリオリの力が検知方向に誘起されて共振モードになる。検知方向は、駆動軸と回転軸の両方と直交している。ゆえに、ジャイロスコープは、二自由度（２ＤＯＦ）の質量ばねダンパシステムであって、第１の自由度を駆動方向とし、かつ、第１の自由度と直交する第２の自由度を検知方向とする、質量ばねダンパシステムとみなされうる。
【００３１】
ここで図１を参照するに、例示的な一実施形態によるジャイロスコープの機能モデルの図が描かれている。この実施例では、モデル１００はエレメント１０２及びフレーム１０３を含む。言うまでもなく、他の実施例では、モデル１００は、図１に記載の構成要素に加えて、ジャイロスコープの他の構成要素も含みうる。
【００３２】
エレメント１０２は、ｘ軸１０６の方向に沿ったばねの第１の組１０４によって、フレーム１０３に関連付けられる。エレメント１０２は、ｙ軸１１０の方向に沿ったばねの第２の組１０８によって、フレーム１０３に関連付けられる。図示するように、ｘ軸１０６及びｙ軸１１０は、平面１１２を形成するために使用される。エレメント１０２は、エレメント１０２のためのいくつかの共振振動数で、振動又は共振するよう構成されうる。場合によっては、いくつかの共振振動数は、エレメント１０２のためのいくつかの固有振動数に実質的に等しくなりうる。いくつかの固有振動数中の一固有振動数は、実質的に連続的な外力がエレメント１０２に印加されていない時に特定の軸に沿ってエレメント１０２が振動する、振動数でありうる。エレメント１０２は、この実施例では「プルーフマス」と称されうるか、又は、いくつかの実施例では共振器と称されうる。
【００３３】
エレメント１０２は、第１固有振動数でｘ軸１０６に沿って振動しうる。更に、エレメント１０２は、第２固有振動数でｙ軸１１０に沿って振動しうる。第１固有振動数は、実行形態に応じて、第２固有振動数と同じでありうるか、又は、それとは異なるものでありうる。ｘ軸１０６に沿ったエレメント１０２の振動が第１モードでありうる一方で、ｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の振動は、第２モードでありうる。第１モード及び第２モードは、例えば、それぞれ駆動モード及び検知モードと称されうる。
【００３４】
エレメント１０２は、この実施例では、フレーム１０３の動きとは無関係に、ｘ軸１０６及び／又はｙ軸１１０に沿って振動しうる。具体的には、ばねの第１の組１０４及びばねの第２の組１０８は、エレメント１０２が、フレーム１０３の動きとは無関係にｘ軸１０６及びｙ軸１１０に沿って動くことを可能にしうる。
【００３５】
エレメント１０２の運動は、この実施例では、平面１１２内に制約される。一実施例では、制御ユニット１３０が、ｘ軸１０６の方向に沿って振動するようにエレメント１０２を駆動しうる。フレーム１０３は、平面１１２と実質的に垂直なｚ軸１１１の周りを回転しうる。エレメント１０２がｘ軸１０６の方向に沿って動いている間の、ｚ軸１１１の周りでのフレーム１０３の回転は、エレメント１０２をｙ軸１１０の方向に沿って振動させる、コリオリの力を生成する。
【００３６】
例えば、図１を参照するに、フレーム１０３が矢印１１６の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１１４の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１１８の方向に動きうる。フレーム１０３が矢印１１６の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１２０の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１２２の方向に動きうる。
【００３７】
同様に、フレーム１０３が矢印１２４の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１１４の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１２２の方向に動きうる。フレーム１０３が矢印１２４の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１２０の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１１８の方向に動きうる。
【００３８】
制御ユニット１３０は、一又は複数の力再均衡信号を使用して、第２軸、すなわちｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の振動の振幅を実質的にゼロにさせる。換言すると、制御ユニット１３０は、第１モード運動からのコリオリ結合による測定された第２モード運動に基づき、一又は複数の力再均衡信号を使用して、第２軸、すなわちｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の動きを実質的に無効化する。制御ユニット１３０は、一又は複数の力再均衡信号の一又は複数の測定値を生成する。力再均衡信号の一又は複数の測定値は、角運動速度を決定するために使用されうる。
【００３９】
一又は複数の測定値は、ジャイロスコープのバイアスが一又は複数の測定値に影響を与える時に、所望されるほどには正確でないことがある。バイアスとは、ジャイロスコープの誤差である。例えば、バイアスは、一又は複数の測定値と、実際に生成されるべき一又は複数の測定値との間の差でありうる。バイアスは、角運動速度が実質的にゼロである時には、一又は複数の測定値の素因となりうる。この様態では、バイアスはゼロ速度バイアスと称されうる。バイアスは、いくつかの異なる要因により生じうる。これらの要因は、限定するわけではないが例としては、温度、エレメント１０２の種々の構成要素の製造における不一貫性、エレメント１０２の特性、ジャイロスコープ内の検知システムの特性、制御ユニット１３０の特性、及び他の当てはまる要因を含みうる。これらの要因はまた、２つの主制動軸間及び主剛性軸間の、制動及び剛性の非対称性、公称の駆動軸と検知軸のアライメント（第１軸及び第２軸とは異なる場合）、駆動軸及び検知軸内の作動／ピックオフ軸のミスアライメント、及び／又は、他の当てはまる種類の非対称性を含みうる。
【００４０】
補償システム１３６は、バイアスを電気的に補償するために使用されうる。補償システム１３６は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれら２つの組み合わせを使用して実装されうる。例えば、補償システム１３６は、コンピュータシステム１３８内に実装されうる。コンピュータシステム１３８は、いくつかのコンピュータを含みうる。コンピュータシステム１３８が１を上回る数のコンピュータを含む時、これらのコンピュータは互いに通信可能でありうる。
【００４１】
ここで図２を参照するに、例示的な一実施形態によるジャイロスコープのエレメントの軌道の図が描かれている。この実施例では、図１のエレメント１０２のようなエレメントの軌道２００が、ｘ軸２０２及びｙ軸２０４に関連して描かれている。Ｘ軸２０２は図１のｘ軸１０６と同じである。Ｙ軸は図１のｙ軸１１０と同じである。
【００４２】
エレメント１０２は、ｘ軸２０２とｙ軸２０４との交点における原点２０５の周りで揺動しうる。エレメント１０２の揺動は、振り子式挙動に従いうる。この様態では、軌道２００は、この実施例において振り子軌道でありうる。
【００４３】
軌道２００のためのパラメータは、振り子角度２０６、主振幅２０８、直交振幅２１０、及び位相２１２を含む。図示するように、振り子角度２０６（θ）は、ｘ軸２０２に関連する角度であり、ｘ軸２０２（それに沿ってエレメント１０２が振動しうる）に対して軸を画定する。主振幅２０８（Ａ）は、振り子角度２０６によって画定された軸に沿ったエレメント１０２の振動の振幅である。
【００４４】
直交振幅２１０（ｑ）は、振り子角度２０６によって画定された軸と直交する軸に沿ったエレメント１０２の振動の振幅である。換言すると、直交振幅２１０は、振り子角度２０６によって画定された軸と実質的に直交する軸に沿った、エレメント１０２の振動の振幅である。更に、位相２１２（φ´）は、軌道２００の位相である。
【００４５】
図１の制御ユニット１３０のような制御ユニットは、図１のエレメント１０２及び／又はフレーム１０３に印加される外力構成要素を制御して、振り子角度２０６、主振幅２０８、直交振幅２１０、及び位相２１２を制御するよう構成されうる。例えば、制御ユニットは、エレメント１０２にかかる力がエレメント１０２の固有振動数の位相と同じ位相を有するように、それらの力を制御しうる。
【００４６】
更に、制御ユニットは、主振幅２０８（Ａ）が、いかなる制動力にも抗して、ジャイロスコープの稼働中に実質的に一定に保たれるように、エレメント１０２にかかる力を制御しうる。制動によって主振幅２０８（Ａ）が低減する速度は、Ａ／τに比例し、ここで、τは制動時定数である。加えて、制御ユニットは、振り子角度２０６及び直交振幅２１０が、ジャイロスコープの稼働中に選択された許容誤差を伴って実質的にゼロに保たれるように、エレメント１０２にかかる力を制御しうる。
【００４７】
図３は、本教示による、例示的なＣＶＧモデルを示している。第１座標系では、＋ｘが右に、＋ｙが上向きに、＋ｚ（回転軸）がページの外に向かう。ＣＶＧモデルは、駆動（ｘ軸）の周りでの振動モード（ω１）及び、検知（ｙ軸）の周りでのＣＶＧの回転の結果として生成される振動モード（ω２）が９０°オフセットされているモード座標（別名、一般座標又は主座標）を有する、モード空間（別名、モード基準フレーム又はモード座標系）内に表されて、示されている。物理的な空間（図示せず）において、振動の２つのモード（ω１）及び（ω２）は４５°オフセットされるだろう。例えば、駆動軸と検知軸の公称軸は、駆動軸と検知軸のピックオフ軸として画定されうる。上述のように、ＣＶＧは、２ＤＯＦ質量ばねダンパシステムとして表されうる。制動されるシステム（τ１及びτ２で表される）によって、ＣＶＧは、一定の振動モードでのＣＶＧの振動部材の振動を維持するために力の入力を必要とする。駆動軸の周りのアクチュエータが、この必要な入力を提供する。閉ループＦＴＲ制御を用いる場合、検知軸の周りのアクチュエータは、角速度に関する情報を包含する。ＣＶＧがｚ軸の周りで回転を行っていない間には、振動部材の振動は、ω１方向に留まる傾向がある。しかし、ＣＶＧが回転している場合、ω１方向の振動は、検知軸の周りに配置されたセンサによって次いで検出されうるω２方向に、結合される傾向がある。加えて又は代替的には、回転速度は、ω２運動をゼロにする（ω２方向の力と反対の再均衡力）ために、制御信号が提供されるプロセスによって、測定されうる。ＣＶＧは、製造中にω１とω２とを可能な限り近く、例えば互いの約５％以内、又は３％以内、又は、２％以内、又は１％以内にするように、設計されうる。ＣＶＧ内への様々なアクチュエータの配設において内在する困難によって、図３に示すように、アクチュエータに提供されるＡＧＣのための力（ｆｘ）は、駆動軸のピックオフ方向からオフセットされる。同様にＦＴＲ（ｆｙ）も、同じく図３に示すように、検知軸のピックオフ方向からオフセットされる。
【００４８】
図４Ａから図４Ｄは、本教示による、バイアスを推定するために使用されうるＣＶＧの駆動軸及び検知軸のための、例示的なモード切換を示している。図４Ａは、駆動軸に沿った第１振動モードω１（ＡＧＣ）を示しており、図４Ｂは、検知軸に沿った第２振動モードω２（ＦＴＲ）を示している。駆動軸に沿ったアクチュエータ、及び検知軸に沿ったアクチュエータに提供された制御信号は、図４Ｃに示すように第２振動モードω２（ＦＴＲ）が駆動軸に沿い、図４Ｄに示すように第１振動モードω１が検知軸に沿うよう、反転されうる。
【００４９】
図５Ａから図５Ｃは、本教示による、モード切換の例示的な時系列を示している。図５Ａでは、時系列は、第１モード、すなわちφ＝０で表されるＡＧＣモードと、第２モード、すなわちφ＝９０で表されるＦＴＲモードとの間で移行する、方形波として示されている。第１動作モードについては、ｘ軸が、駆動軸として稼働しており、ＡＧＣループによって制御され、ｙ軸が、検知軸として稼働しており、ＦＴＲループによって制御される。第２動作モードについては、ｙ軸が、駆動軸として稼働しており、ＡＧＣループによって制御され、ｘ軸が、検知軸として稼働しており、ＦＴＲループによって制御される。各モードにおける時限（Ｔ）は、各モードに関して同一である（通常それらは異なりうる）。図５Ｂでは、慣性回転速度（Ω（ｔ））のプロット、及び、バイアス（β（ｔ））が、図５Ａの時間軸に沿って示されている。バイアス（β（ｔ））は、時と共により緩慢になるように変動するパラメータである傾向がある。図５Ｃでは、バイアス（β（ｔ））のプロットは、モード移行計数値（ｊ）に対する＋β（ｔ）の値と−β（ｔ）との間に示されている。
【００５０】
図６は、ジャイロスコープのバイアスを決定するために、モード切換を使用してジャイロスコープ出力を決定するための、例示的な方法を示している。方法６００は、初期φが取得される６０５において始まる。６１０において、その前のスイッチ周期（Ｔ）の生の平均測定値が取得される。６１５において、スイッチ時間が既に生じたか否かについて、決定が行われる。６１５における決定が正である場合、次いで方法は６２０に進み、６２０で、その前のスイッチ周期（Ｔ）の生の平均測定値が取得される。６２５において、スイッチが０°から９０°までであるか否かについて、決定が行われる。６２５における決定が正である場合、次いで方法は６３０に進み、６３０で、（新たに算出された平均値が０°である場合）バイアス測定値は、６３５においてバイアス推定量に提供される１／２＊（新たな平均値−その前の平均値）に等しくなり、そして、６４０において新たなバイアスが推定される。６２５における決定が負である、つまり、スイッチが９０°から０°までであった場合、次いで方法は６４５に進み、６４５では、（新たに算出された平均値が９０°である場合）バイアス測定値＝６３５においてバイアス推定量に提供される１／２＊（その前の平均値−新たな平均値）となり、そして、６４０において新たなバイアスが推定される。６１５における決定が負である場合、６４０からの新たなバイアス推定値が、６５０におけるφ＝０°であるか否かについての決定への入力として、提供される。６５０における決定が正である場合、次いで６５５において、ジャイロ速度測定値＝生の測定値−推定されるバイアス、となる。６５０における決定が負である場合、次いで６６０において、ジャイロ速度測定値＝生の測定値＋推定されるバイアス、となる。６５５または６６０のいずれかの結果は次いで、６６５におけるジャイロ出力として提供され、かかるジャイロ出力は、６１５におけるスイッチ時間の決定への入力として提供される。
【００５１】
図７は、本教示による、バイアス補償のためのモードスイッチを提供する、ＣＶＧ制御向けの例示的な閉ループ制御ループを示している。ＣＶＧは、ＣＶＧの振動部材の第１振動モード（ω１）における定振幅での振動を維持するために第１アクチュエータに適用される、自動利得制御（ＡＧＣ）モードに関する第１入力、及び、ｚ軸（回転軸）の周りでのＣＶＧの回転により生じるコリオリ効果による力をオフセットするために第２アクチュエータに適用される、再均衡力（ＦＴＲ）モードに関する第２入力を、受信する。
【００５２】
第１入力７０５は、ＣＶＧ７１５の振動部材を第１振動モード（ω１）で振動させる力を生成するために、駆動アクチュエータに印加される電圧である。第２入力７１０は、ｚ軸の周りでの回転の影響下にある時に振動部材を第２振動モード（ω２）で振動させるコリオリ効果によって生成される力に対抗する力を生成するために、検知アクチュエータに印加される電圧である。電圧７２０は、駆動軸のピックオフにおいて測定され、ＡＧＣ７３５に提供されて、７０５への入力として提供される。電圧７２５は、検知軸のピックオフにおいて測定され、ＦＴＲ７４０に提供されて、７１０への入力として提供される。第１スイッチ７３０及び第２スイッチ７４５は、モード切換機能を提供するために、出力される電圧７２０及び７２５を受け、かつ切り換えるよう、電圧７２０と７２５との間に配設されうる。駆動軸のピックオフにおいて測定される電圧７２０の位相が位相外れである場合、位相モジュール７５０が、電圧における位相オフセットを補正しうる。復調モジュール７５５は、位相モジュール７５０から位相情報を、かつＦＴＲ７４０から電圧を取得して、復調電圧を生成し、復調電圧は次いで、フィルタ７６０によってフィルタリングされる。ＣＶＧの角運動速度が次いで、取得され、出力７６５されうる。
【００５３】
稼働においては、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するために、第１制御信号がコントローラから取得されうる。次いで、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて、電圧が検出されうる。次いで、第２の揺動モードに基づいて、電圧を無効化するに十分な反対平衡信号が提供されうる。次いで、反対平衡電圧に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度が決定されうる。
【００５４】
切換可能な駆動／ピックオフ方向を有する速度バイアスは、以下のように決定されうる。速度測定バイアスの数式は、振動数及び制動が非対称である場合に決定されうる。駆動／ピックオフ軸の回転角度が、次の式のように導入され、
0006799920.tif 000002
かつ、回転後の測定信号から構成された、対応する制御入力が、次の式のように導入される場合、
0006799920.tif 000003
回転後の制御入力を伴う回転後の二次元振動方程式は、
0006799920.tif 000004
となり、
ここで、マトリクスＤ及びＳは、非対称な振動力学の制動マトリクス及び剛性マトリクスとして規定される。
0006799920.tif 000005
【００５５】
完全なＡＧＣループ及びＦＴＲループの同一のアーギュメントに続き、次の式が得られる。
0006799920.tif 000006
【００５６】
次の式が、即時に認められる。
0006799920.tif 000007
【００５７】
これは、駆動モード及びピックオフモードが反転される場合に、ＣＶＧのバイアスもその標示を反転させることを暗示しており、ＮＡＳＡ  Ｔｅｃｈ  ＢｒｉｅｆのＶｏｌ．  ２７、Ｎｏ．  １０、２００３の、Ｋ、Ｈａｙｗｏｒｔｈ氏による「振動ジャイロスコープの連続的な調節及び校正（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｔｕｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｖｉｂｒａｔｏｒｙ  ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ）」という資料において最初に認められた。
【００５８】
標示スイッチは、いかなる外部支援もない状態でＣＶＧレベルにおいてバイアスを推定する、自己校正方式の可能性につながる。
【００５９】
リアルタイムでの速度バイアスの自己校正
数式（３）の、非ゼロ慣性速度の場合を検討する。駆動／ピックオフ回転角度に加えて完全なＡＣＧ及びＦＴＲという仮定を伴う、線形代数操作は、次のＦＴＲ数式をもたらす。
0006799920.tif 000008
【００６０】
ローパスフィルタリングされた、（振動運動速度信号
0006799920.tif 000009
によって）変調されたＦＴＲ信号は、
0006799920.tif 000010
となる。
【００６１】
測定された慣性速度は、速度推定値とバイアス項との組み合わせとして抽出されうる。
0006799920.tif 000011
ここで、
0006799920.tif 000012
となる。
【００６２】
制動非対称性と制動軸のミスアライメントの両方が、ＣＶＧのＣＶＧ構造レイアウト及び熱的変動及び形状変動の影響が及ぼされうる真空条件に内在する特性であることから、駆動軸とピックオフ軸との間のモード角度スイッチを有するバイアスの標示反転という特性は、その後の、リアルタイムのバイアス自己校正を伴う慣性速度推定のためのフィルタベースの推定量につながる。
【００６３】
バイアス項は、ゆっくりと変動しており、マルコフプロセスとしてモデル化されうると仮定する。モード反転技術を用いて、等しい０度と９０度との切換の角度（φ）長さ周期（Ｔ）を仮定する。慣性速度測定バイアスの大部分は、２つの連続する０°と９０°の平均測定値が使用される場合には、排除されうる。平均化法には、平均化のために２Ｔという時間を要するために、ジャイロセンサの帯域幅を大幅に減少させること、並びに、特定のＴ期間内の、及び２つの連続した切換周期の間の、無視されたバイアス変動により、ジャイロの正確性が低減することを含む、多くの欠点がある。これらの欠点を克服するために、０°期間と９０°期間の両方の中で全ての測定値を継続的に使用する、フィルタベースの推定量が提案されうる。例として、バイアスはマルコフプロセスとしてモデル化されうると仮定する。
0006799920.tif 000013
ここで、β（ｔ）は、数式（９）で規定された（経時変動する）標示不変の真のバイアスであり、ｐはプロセス時定数であり、
0006799920.tif 000014
は、既知の分散、すなわち、
0006799920.tif 000015
を伴うゼロ平均ガウスホワイトノイズである。サンプル時間ｔｋにおける補正された慣性速度測定値は、次の式によって得られる。
0006799920.tif 000016
【００６４】
ＣＶＧからの測定値の時系列は、下記のＴである各切換周期の終わりに新たなサンプルを得るために、下記のように配置されうる。ｔ０は９０度のφ角度切換周期の始まりであると仮定する。次の式が得られる。
0006799920.tif 000017
【００６５】
次の式のように、各切換周期の終わりでバイアスの測定を手配しうる。
0006799920.tif 000018
【００６６】
バイアス測定サンプルに基づくバイアスの推定量が次いで、構成されうる。
0006799920.tif 000019
は、ｔｋ＝ｔ０＋（ｊ＋１）Ｔにおけるバイアスの推定値として表される。この時のバイアスの予測は、
0006799920.tif 000020
となる。
【００６７】
バイアスの測定値の更新は、
0006799920.tif 000021
となる。
ここでＫｊは、固定されたフィルタ又はカルマンフィルタのいずれかからの更新された利得でありうる。カルマンフィルタ設計の、バイアスの予測された共分散は、
0006799920.tif 000022
となる。
【００６８】
更新利得は、次の式で算出されうる。
0006799920.tif 000023
更新された共分散が、
0006799920.tif 000024
によって得られる。プロセスノイズ分散
0006799920.tif 000025
及び、測定ノイズ分散Ｒは、生データ、及び、ＡＧＣループとＦＴＲループの実際の実装品質における測定プロセスを解析することによって決定されうる。
【００６９】
フィルタベースのバイアス推定量を用いる場合、バイアス時定数がバイアス測定サンプル期間よりも長い限り、ジャイロ測定出力は依然として、補正されたバイアスを伴って高速でありうる。真の慣性速度が定数である、（実験室環境また時には稼働中に）ジャイロが静止している時が、まさにその事例である。この場合、平均値は完全なバイアス推定値をもたらす。一般的な事例においては、動的真実速度は、平均値を損なうことがあり、バイアス推定値の正確性を低下させる。
【００７０】
更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
【００７１】
条項１．コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）のバイアス補償後の慣性回転速度を決定するための方法であって、
ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、
直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、
直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値を取得することと、
所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第１移行を決定することと、
決定された第１移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、
プロセッサにより、算出された第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、方法。
【００７２】
条項２．更に、
所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第２移行を決定することと、
決定された第２移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、
算出された第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、条項１に記載の方法。
【００７３】
条項３．更に、所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む、条項１に記載の方法。
【００７４】
条項４．信号は、第１アクチュエータ制御信号と第２アクチュエータ制御信号とを切り換えるよう動作可能である、条項３に記載の方法。
【００７５】
条項５．第１バイアスは、駆動軸及び検知軸で稼働している再均衡力モードからの一又は複数の再均衡力測定値に基づいて算出される、条項１に記載の方法。
【００７６】
条項６．第１移行を決定することの結果は、所与の軸の自動利得制御モードから再均衡力モードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、条項１に記載の方法。
【００７７】
条項７．第１移行を決定することの結果は、所与の軸の再均衡力モードから自動利得制御モードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスからその前に算出された平均バイアスを減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、条項１に記載の方法。
【００７８】
条項８．更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、自動利得制御モードについて算出された第１バイアス推定値からバイアスされた慣性回転速度を減算することを含む、条項１に記載の方法。
【００７９】
条項９．更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、再均衡力モードについて算出された第１バイアス推定値にバイアスされた慣性回転速度を加算することを含む、条項１に記載の方法。
【００８０】
条項１０．コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）であって、
振動部材と、
コントローラと、
振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１アクチュエータであって、コントローラから制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう、動作可能な第１アクチュエータと、
振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２アクチュエータであって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２アクチュエータとを備え、検知軸はモード基準フレームにおいて駆動軸と直交しており、
コントローラは方法を実行するよう動作可能であり、方法は、
ＣＶＧが稼働している初期モードを決定することと、
直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値を取得することと、
直前のモード移行周期からの平均バイアス測定値を取得することと、
自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第１移行を決定することと、
決定された第１移行、及び、直前のモード移行周期からの平均バイアス測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス推定値を算出することと、
プロセッサにより、算出された第１バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第１バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、ＣＶＧ。
【００８１】
条項１１．コントローラは更に、方法を実行するよう動作可能であり、方法は、
所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の第２移行を決定することと、
決定された第２移行、及び、直前のモード移行周期からの非補償バイアスの平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス推定値を算出することと、
算出された第２バイアス、及び、直前のモード移行周期からの非補償慣性回転速度の平均測定値に基づいて、ＣＶＧの第２バイアス補償後の慣性回転速度を算出することとを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８２】
条項１２．コントローラは更に、方法を実行するよう動作可能であり、方法は更に、所与の軸の自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の移行を制御するために信号を提供することを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８３】
条項１３．信号は、自動利得制御モードと再均衡力モードとの間の移行を制御するために信号を切り換えるよう動作可能である、条項１２に記載のＣＶＧ。
【００８４】
条項１４．第１バイアスは、駆動軸及び検知軸で稼働している再均衡力モードからの一又は複数の再均衡力測定値に基づいて算出される、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８５】
条項１５．第１移行を決定することの結果は、所与の軸の自動利得制御モードから再均衡力モードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスをその前に算出された平均バイアスから減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８６】
条項１６．第１移行を決定することの結果は、所与の軸の再均衡力モードから自動利得制御モードへの移行であり、方法は更に、新たな平均バイアスからその前に算出された平均バイアスを減算することによって、バイアスの更新された推定値を決定することを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８７】
条項１７．更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、自動利得制御モードについて算出された第１バイアス推定値からバイアスされた慣性回転速度を減算することを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８８】
条項１８．更新されたバイアスの補償後の慣性回転速度を決定することは更に、再均衡力モードについて算出された第１バイアス推定値にバイアスされた慣性回転速度を加算することを含む、条項１０に記載のＣＶＧ。
【００８９】
前述のステップは、記載されたのと同じ順序で、又は同程度区別された状態で、実行される必要はない。様々なステップは、同一又は類似の目的又は強化を実現するための必要性に応じて、省略されるか、反復されるか、組み合わされるか、又は分割されうる。従って、本開示は、上述の実施形態に限定されず、その代わり、付随する特許請求の範囲の同等物の全範囲を踏まえた上で、付随する特許請求の範囲により規定される。更に上記において、及び下記の特許請求の範囲において、別途明記されない限り、「実行する（ｅｘｅｃｕｔｅ）」という用語及びその変形語は、コンパイルされるか、インタプリットされるか、又は他の技術を使用して実行されるかを問わず、デバイス上でのプログラムコード又は指令の任意のオペレーションに係るものとして、解釈されるものとする。
【００９０】
本開示は、この出願に記載されている特定の実施形態に限定されるものではなく、かかる特定の実施形態は、様々な態様の例示であることが意図されている。当業者には自明となるように、本開示の本質及び範囲から逸脱することなく、多数の修正例及び変形例を行うことが可能である。上記の説明から、本書に記載されている方法及び装置に加えて、本開示の範囲内の機能的に同等な方法及び装置が、当業者には自明となろう。かかる修正例及び変形例は、付随する特許請求の範囲内に含まれると意図されている。本開示は、付随する特許請求の範囲の条件、並びに、かかる特許請求の範囲が認められる同等物の全範囲によってのみ、限定されるものとする。また、本書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、限定する意図はないと理解されたい。
【００９１】
本書における、実質的にいかなる複数形及び／又は単数形の用語の使用に関しても、当業者は、文脈及び／又は用途に適切であるように、複数形から単数形に、及び／又は、単数形から複数形に、変換することが可能である。様々な単数形／複数形の置換が、明確性のために、本書に明示的に記載されうる。
【００９２】
通常、本書、特に付随する特許請求の範囲（例えば付随する特許請求の範囲の本文）で使用される用語は概して、「オープン」ターム（”ｏｐｅｎ”ｔｅｒｍ）として意図されている（例えば、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「〜を含んでいるがそれだけに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも〜を有する」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語は、「〜を含むがそれだけに限定されない」と解釈されるべきである、等）と、当業者には理解されよう。更に、特定の数の導入される請求項記載（ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ  ｃｌａｉｍ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎ）が意図される場合、かかる意図は特許請求の範囲において明示的に記載され、かかる記載がなければかかる意図は存在しないことになると、当業者には理解されよう。例えば、理解の一助としては、下記の付随する特許請求の範囲は、請求項記載を導入するために、「少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」及び「一又は複数（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」という導入フレーズの使用を包含しうる。しかし、かかるフレーズの使用は、たとえ同一の請求項が「一又は複数」又は「少なくとも１つ」という導入フレーズ、及び、「１つの（ａ又はａｎ）」という不定冠詞を含む時であっても、不定冠詞「１つの」による請求項記載の導入により、かかる導入される請求項記載を包含する特定の請求項のいずれかが、１つのかかる記載のみを包含する実施形態に限定されることを暗示すると、解釈されるべきではない（例えば、「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「一又は複数」を意味すると解釈すべきである）。請求項記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても、同じことが言える。加えて、たとえ特定の数の導入される請求項記載が明示的に記載されていても、当業者には、かかる記載が、少なくとも記載されている数を意味すると解釈されるべきであることが、認識されよう（例えば、他の修飾語句を伴わない単なる「２つの記載」という記載は、少なくとも２つの記載、又は２を上回る数の記載を意味する）。また更に、「Ａ、Ｂ及びＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似する従来用法が使用される事例においては、通常かかる構文は、当業者がその従来用法を理解するであろう意味において、意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、Ａだけを有するシステム、Ｂだけを有するシステム、Ｃだけを有するシステム、ＡとＢを共に有するシステム、ＡとＣを共に有するシステム、ＢとＣを共に有するシステム、及び／又は、ＡとＢとＣをまとめて有するシステム等を含むことになるが、それらだけに限定されるわけではない）。「Ａ、Ｂ又はＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似する従来用法が使用される事例においては、通常かかる構文は、当業者がその従来用法を理解するであろう意味において、意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、Ａだけを有するシステム、Ｂだけを有するシステム、Ｃだけを有するシステム、ＡとＢを共に有するシステム、ＡとＣを共に有するシステム、ＢとＣを共に有するシステム、及び／又は、ＡとＢとＣをまとめて有するシステム等を含むことになるが、それらだけに限定されるわけではない）。更に、明細書、特許請求の範囲、又は図面のいずれにおいても、事実上、２を上回る数の代替事項を提示する離接語及び／又はフレーズのいずれもが、それらの事項のうちの１つか、それらの事項のいずれかか、又は両方の事項を含む可能性を考慮していると理解されるべきであると、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」というフレーズは、「Ａ」又は「Ｂ」、或いは、「Ａ及びＢ」である可能性を含むと理解されよう。
【００９３】
加えて、本開示の特徴及び態様がマーカッシュグループ形式で記述されている場合、本開示もそれにより、マーカッシュグループの個別の項目又は項目のサブグループのいずれかに関して記述されると、当業者には認識されよう。
【００９４】
当業者は理解するように、ありとあらゆる目的のために、例えば、文書形式の明細書を提供することに関して、本書で開示されている全範囲は、そのありとあらゆる可能な部分範囲、及び部分範囲の組み合わせも網羅する。列挙された範囲のいずれも、同一の範囲が少なくとも均等な１／２、１／３、１／４、１／５、１／１０等に細分化されることを、十分に説明し、かつそれを可能にするものであると、容易に認識されうる。非限定的な例としては、本書に記載されている各範囲は、下側１／３、真ん中１／３、及び上側１／３等に容易に細分化されうる。また当業者は理解するように、「最大で〜まで（ｕｐ  ｔｏ）」、「少なくとも」、「〜よりも大きい（ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ）」、「〜よりも小さい（ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ）」などの文言は全て、上述のように、記載された数を含み、後に部分範囲に細分化されうる範囲を表す。最後に、当業者は理解するように、範囲は個別の項目の各々を含む。
【００９５】
本書では様々な態様及び実施形態が開示されているが、他の態様及び実施形態も、当業者には自明となろう。本書で開示されている様々な態様及び実施形態は、例示を目的とするものであって限定を意図しておらず、下記の特許請求の範囲により示される真の範囲及び本質を伴う。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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