(57)【要約】【課題】高速のレートオフセットの変動に追従し、それを除去するジャイロレートオフセット除去方法及びジャイロ回転装置を提供する。【解決手段】ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセットを除去する方法であって、前記ジャイロを、前記ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに一定の角速度で回転させ、得られた角度信号から前記ジャイロの回転周期の半周期後と一周期後の二階差分値を得て、レートオフセット成分を導出することで、前記ジャイロが有する角度オフセットとレートオフセットを除去することを特徴とするジャイロレートオフセット除去方法の構成とした。【選択図】図１０
2016161361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセットを除去する方法であって、
前記ジャイロを、前記ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに一定の角速度で回転させ、得られた角度信号から前記ジャイロの回転周期の半周期後と一周期後の二階差分値を得て、レートオフセット成分を導出することで、
前記ジャイロが有する角度オフセットとレートオフセットを除去することを特徴とするジャイロレートオフセット除去方法。
【請求項２】
前記ジャイロが、２台で、それらが互いに反対方向に回転し、２台の前記ジャイロから得られる前記二階差分値を用いて、レートオフセット成分を導出することで、地球自転に代表されるジャイロの方位変動に追従しないレートオフセット成分を除去することを特徴とする請求項１に記載のジャイロレートオフセット除去方法。
【請求項３】
ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセットを除去するジャイロ回転装置であって、
枠と、前記枠に回転可能に備えられる回転台と、前記回転台に固定されたジャイロと、前記回転台を回転させるモータと、
からなり、
前記モータで前記回転台を回転させることで、前記ジャイロを前記ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに一定の角速度で回転させ、得られた角度信号から前記ジャイロの回転周期の半周期後と一周期後の二階差分値を得て、レートオフセット成分を導出することで、
前記ジャイロが有する角度オフセットとレートオフセットを除去することを特徴とするジャイロ回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセット（角速度誤差）、さらに高速のレートオフセット変動にも追従し、レートオフセットを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで、ジャイロレートオフセット（単に、レートオフセットということもある）とは、ジャイロが静止状態では角速度出力値が０でなければならないところ、実際に出力される角速度値（信号値）のことである。
【０００３】
回転角度をジャイロにより検出測定する場合にレートオフセットが存在すると、検出角速度を積分して得られる検出角度にはオフセット値が時間的に積分された角度誤差も含まれることになる。従って、正確な角度検出、測定を実施するためには、ジャイロは、レートオフセットが極く小さくなければならない。
【０００４】
従来のレートオフセットの除去方法として、次の技術が知られている。
・従来技術（１）は、ジャイロを一定時間静止させ、得られた信号をレートオフセットと定め、その後の測定値から静止状態の信号（値）を測定値から差し引く方法である。
・従来技術（２）は、図１に示すように、ジャイロ角度検出方向と直交する方向に、周期的にジャイロを搖動し、得られた信号からレートオフセット分を除去する方法（特許文献１）である。
・従来技術（３）は、図２に示すように、ジャイロ角度検出方向と直交する方向に、ジャイロを反転させ得られた信号からレートオフセット分を除去する方法（特許文献２）である。
【０００５】
しかしながら、上記従来のレートオフセット除去方法（１）は、ジャイロレートオフセットの変動に追従した除去をすることができない。従来技術（２）の方法では、レートオフセット値の変動に追従し除去することが可能であるが装置が複雑となる。従来技術（３）の方法では、ジャイロの反転に追従するレートオフセット成分を除去することができるが、地球自転のように、ジャイロの反転に追従しないレートオフセット成分を除去することができない。
【０００６】
そこで、発明者は、ジャイロレートオフセットの変動に追従し、簡易な構成で、かつジャイロの反転にも追従するとともに、地球自転のようなジャイロの反転に追従しないレートオフセット成分をも除去することができる、簡便なジャイロレートオフセット除去方法、ジャイロ装置を提供するため、従来技術（４）である特許文献３の発明を特許出願している。
【０００７】
従来技術（４）である特許文献３の発明は、ジャイロと、位置保障された測定対象面及び前記測定対象面との位置が保障された基準エッジとの位置関係を利用しながら前記ジャイロを前記測定対象面に垂直な反転軸を中心に周期的に反転させ、ジャイロレートオフセットの変動に追従してジャイロレートオフセットを除去するとともに、前記ジャイロの反転前後のジャイロ角度検出値の差分値の時間変化量から、前記ジャイロの反転に関係なく加わるジャイロレートオフセット成分を検出し、除去することを特徴とするジャイロレートオフセット除去方法、さらにジャイロレートオフセット変動、ジャイロ反転及びジャイロ反転に追随しないジャイロレートオフセットを除去できるジャイロ装置であって、測定対象面に載置される底面、側面を備えた枠と、前記枠に固定したジャイロと、前記測定対象面に対して垂直な位置に固定された第一基準エッジと、前記第一基準エッジと直角をなして前記測定対象面に対して垂直な位置に固定された第三基準エッジと、を備え、ジャイロレートオフセットを検出するに際し、前記枠の対向する２面を、交互に前記第一基準エッジ及び第三基準エッジに当接させる反転を繰り返すことを特徴とするジャイロ装置というものである。
【０００８】
しかしながら、特許文献３の発明でも、ジャイロの方位変動に追従しないレートオフセット成分を検出し除去するには、ある程度長い反転間隔を用いる必要があり、高速のレートオフセットの変動に追従し、それを除去することが難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２３３０９５号公報
【特許文献２】特開２００９−０９２５８３号公報
【特許文献３】特願２０１４−３９９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、高速のレートオフセットの変動に追従し、それを除去するジャイロレートオフセット除去方法及びジャイロ回転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明は、
（１）
ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセットを除去する方法であって、
前記ジャイロを、前記ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに一定の角速度で回転させ、得られた角度信号から前記ジャイロの回転周期の半周期後と一周期後の二階差分値を得て、レートオフセット成分を導出することで、
前記ジャイロが有する角度オフセットとレートオフセットを除去することを特徴とするジャイロレートオフセット除去方法。
（２）
前記ジャイロが、２台で、それらが互いに反対方向に回転し、２台の前記ジャイロから得られる前記二階差分値を用いて、レートオフセット成分を導出することで、地球自転に代表されるジャイロの方位変動に追従しないレートオフセット成分を除去することを特徴とする請求項１に記載のジャイロレートオフセット除去方法。
（３）
ジャイロを用いた角度検出において大きな誤差要因となるレートオフセットを除去するジャイロ回転装置であって、
枠と、前記枠に回転可能に備えられる回転台と、前記回転台に固定されたジャイロと、前記回転台を回転させるモータと、
からなり、
前記モータで前記回転台を回転させることで、前記ジャイロを前記ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに一定の角速度で回転させ、得られた角度信号から前記ジャイロの回転周期の半周期後と一周期後の二階差分値を得て、レートオフセット成分を導出することで、
前記ジャイロが有する角度オフセットとレートオフセットを除去することを特徴とするジャイロ回転装置。
とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ジャイロを一定の角速度で回転させるだけで、地球自転の影響を含むあらゆるレートオフセットとジャイロの角度オフセットの影響が除去できる。また、ジャイロ回転角速度を高速にすることで、より高速のレートオフセット変動をも除去することが可能となり、より小型安価であるが低安定なジャイロを、高精度を必要とする用途に用いることが可能となる。これらは一定の角速度でジャイロを回転させることで実現できるため、装置や制御が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来（特許文献１）の周期的にジャイロを搖動し、得られた信号からレートオフセットを除去した角度値を導出する技術の説明図である。
【図２】従来（特許文献２）の周期的にジャイロを反転し、得られた信号からレートオフセットを除去する方法の説明図である。
【図３】特許文献３の先の出願の基準面と基準エッジを用いたジャイロレートオフセット除去方法に用いる、ジャイロ装置１の斜視写真（Ａ）、及び反転軸３ｃを回転中心として、ジャイロ４を固定した枠３（ジャイロユニット１ａ）を反転方向３ｄに交互に１８０°反転させて、ジャイロ角度検出軸４ａを回転中心としたジャイロ４の傾き角度を測定する場合の模式図（Ｂ）（Ｃ）である。図３（Ｂ）の枠３を１８０°反転方向３ｄに反転させると、図３（Ｃ）になる。
【図４】回転するジャイロの説明図である。
【図５】θｒ＝２ｎπ（ｎは整数）の場合の回転するジャイロの説明図である。
【図６】θｒ＝π／２＋２ｎπ（ｎは整数）の場合の回転するジャイロの説明図である。
【図７】図４にジャイロに固定した直交座標系（ｐ、ｑ、ｒ）を加えたときの説明図である。
【図８】図７において、ジャイロ角度検出軸ｐの方向が、ジャイロ回転軸と直交する方向ｐ’に対してψだけ傾いた場合のモデルである。
【図９】地球自転のモデルである。
【図１０】本発明のジャイロ回転装置の写真である。
【図１１】ジャイロ回数２、１、０．５ｒｐｓ（回転／秒）とした場合の測定値から導出されたｒ軸の振れ角の時間変化（１）のグラフである。
【図１２】ジャイロ回転数０．２、０．１、０．０５ｒｐｓ（回転／秒）とした場合の測定値から導出されたｒ軸の振れ角の時間変化（２）のグラフである。
【図１３】ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに反転、回転、逆転させる機構の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面３−８を参照し、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００１５】
はじめに、角度検出軸と直交する軸周りに回転するジャイロを用いる方法（以下「方法（１）」という）について説明する。
【００１６】
まず、回転するジャイロについて、図４を参照して説明する。ここで、ジャイロはｐ軸周りの回転角θｐを検出し、ｐ軸をジャイロの角度検出軸、ｐ軸を法線とする面Ｐをジャイロの角度検出面と呼ぶ。
【００１７】
また、ジャイロはｐ軸と直交するｒ軸周りに回転すると考え、その回転角をジャイロの回転角θｒとする。次にジャイロ初期状態でのｐ軸方向をｚ軸、ｒ軸方向をｙ軸とした、直交座標系（ｘ、ｙ、ｚ）を定義し、ｘおよびｚ軸周りの回転角θｘ、θｚを考える。したがって、θｘ、θｚは、ｒ軸のｙ軸に対する偏角のｘ、ｚ軸周り成分となる。
【００１８】
ここでは、回転するジャイロから得られる角度信号をもとに、ｒ軸の偏角θｘ、θｚを、ジャイロの角度オフセットやレートオフセットの影響を受けること無く検出することを目的とする。ｒ軸の偏角θｘ、θｚは、ジャイロの回転角θｒでこれらを変調した下記数式１のような角度変化としてジャイロに作用する。
【００１９】
【数１】
2016161361.tif 000003
【００２０】
数式１の特別の場合として、θｒ＝２ｎπ（ｎは整数）の場合を図５に、θｒ＝π／２＋２ｎπ（ｎは整数）の場合を図６にそれぞれ示す。前者の場合ジャイロにはθｚが作用し、検出される。一方、後者の場合ジャイロにはθｘが作用し、検出される。
【００２１】
図４にジャイロに固定した直交座標系（ｐ、ｑ、ｒ）を加え、図７に示す。ここで、ジャイロはｒ軸周りに一定の角速度ωｒで回転しながら、ｐ軸周りの角度θｐ（ｔ）を検出する。ｔは時刻を表し、ｔ＝０の初期状態において、ｐ軸はｚ軸と、ｒ軸はｙ軸と、それぞれ一致すると考える。ジャイロの方位変動に追従しないレートオフセットωｓを考え、そのｘ、ｙ、ｚ成分を、ωｘ、ωｙ、ωｚとすると、そのｐ軸周りの成分は、下記数式２として表される。
【００２２】
【数２】
2016161361.tif 000004
【００２３】
微小時間ｄτ間にジャイロに作用するレートオフセットωｓに起因する角度成分は、下記数式３として表される。
【００２４】
【数３】
2016161361.tif 000005
時刻０〜ｔ間にジャイロに作用する角度成分は、下記数式４として表される。
【００２５】
【数４】
2016161361.tif 000006
【００２６】
時刻ｔ＝０のときのジャイロ回転角θｒ＝０とすると、時刻ｔのジャイロ回転角θｒは、ジャイロ回転の角速度ωｒを用いて、θｒ＝ωｒｔと示されることから、数式４は数式５のように書き換えられる。
【００２７】
【数５】
2016161361.tif 000007
ここで数式５を解くと、数式６が得られる。
【００２８】
【数６】
2016161361.tif 000008
【００２９】
数式６が、ジャイロの方位変動に追従しないレートオフセットωｓに起因するジャイロの角度出力となる。ここで、ジャイロが持つ角度オフセットとレートオフセットをそれぞれθ０、ω０とすると、時刻ｔに検出されるジャイロ角度信号θｐ（ｔ）は、下記数式７として表される。
【００３０】
【数７】
2016161361.tif 000009
【００３１】
数式７の右辺において、第一項はジャイロが持つ角度オフセット成分、第二項は検出することを目的とする数式１で示される角度成分、第三項はジャイロの方位変動に追従しないレートオフセットωｓに起因する角度成分、第四項はジャイロの方位変動に追従するレートオフセット成分ω０に起因する角度成分であり、第二項以外は、除去すべき誤差成分となる。
【００３２】
したがって、ジャイロ回転の半周期後のジャイロ角度信号は、数式７のｔをｔ＋π／ωｒとして、下記数８として表される。
【００３３】
【数８】
2016161361.tif 000010
【００３４】
数式７、８から、ジャイロで検出される角度信号のジャイロ回転の半周期後との差を求めると数式９が得られる。
【００３５】
【数９】
2016161361.tif 000011
【００３６】
一方、ジャイロ回転の１周期後のジャイロ角度信号は、数式７におけるｔをｔ＋２π／ωｒとして、下記数式１０として表される。
【００３７】
【数１０】
2016161361.tif 000012
【００３８】
数式７、１０からジャイロで検出される角度信号のジャイロ回転の１周期後との差を求めると数式１１が得られる。
【００３９】
【数１１】
2016161361.tif 000013
また、数式９、１１から、下記数式１２が得られる。
【００４０】
【数１２】
2016161361.tif 000014
【００４１】
数式１２が、ジャイロの回転角θｒで変調された、ｒ軸の偏角θｘ、θｚの導出数式である。ここで、数式１２の右辺第一項は、ジャイロの方位変化に追従しないレートオフセットの影響を示す。一方、第二項はジャイロから得られる角度信号の、ジャイロの回転周期２π／ωｒの半周期後と一周期後との二階差分値に相当する。
【００４２】
ここで、ｃｏｓωｒｔ＝１のとき、ｓｉｎωｒｔ＝０となることから、数式１２は数式１３のように変形できる。
【００４３】
【数１３】
2016161361.tif 000015
ただし、ｔ＝２ｎπ（ｎは整数）である。
【００４４】
一方、ｓｉｎωｒｔ＝１のときｃｏｓωｒｔ＝０となることから、数式１２は数式１４のように変形できる。
【００４５】
【数１４】
2016161361.tif 000016
ただし、ｔ＝２ｎπ＋π／２（ｎは整数）である。
【００４６】
数式１３、１４には、ジャイロが持つ角度オフセットθ０およびレートオフセットω０が含まれない、即ち、当該関係式より、θ０およびω０の影響を受けずに、θｘ、θｚを導出できる。
【００４７】
ここで、数式１３、１４に残留したωｘ、ωｚはジャイロの方位変動に追従しないレートオフセット成分である。それらの最大の要因となる地球自転の影響については、ジャイロ設置位置の緯度αとジャイロ回転軸方向の子午線からの偏角βにより補正し、除去することが可能である。それについては、下記、＜ｂ．地球自転の影響＞に説明する。
【００４８】
一方、ジャイロの回転角速度ωｒをωｘ、ωｚに対して十分に大きくする、即ちジャイロの回転角速度を十分に速くすることで、数式１３、１４のωｘ／ωｒ、ωｚ／ωｒを無視できるほど小さくし、それらの影響が除去できる。
【００４９】
このようにして、従来技術（３）が持つ、ジャイロの方位変動に追従しない地球自転に起因するようなレートオフセットが除去できない、といった問題は、解決できる。さらに、このとき同時に、従来技術（４）において問題となる、レートオフセットの高速変動に追従し、それを除去することが可能となる。
【００５０】
ジャイロの回転角速度をさらに大きくすることで、より高速のレートオフセットの変動を除去することが可能となり、より小型安価ではあるが低安定なジャイロを用いることが可能となる。
【００５１】
このことは、ジャイロ回転装置全体の小型軽量化と低価格化を可能とするとともに、回転機構の更なる高速化を可能として、より高速なレートオフセットの変動への対処と、より小型安価なジャイロの適用が可能となる。
【００５２】
また、本発明のジャイロレートオフセット除去方法を実現するには、ジャイロを一定の角速度で回転させれば良いため、ジャイロ回転装置の構成や制御を簡単にすることが可能となって、従来技術（２）が有する装置や制御が複雑、かつ、難しくなるといった問題は回避される。さらに、この方法ではレートオフセットの変動に追従できることから、従来技術（１）が有するレートオフセットの変化に追従できないといった問題を解決できる。
【００５３】
次に、角度検出軸と直交する軸周りに互いに逆回転する２台のジャイロを用いる方法（以下「方法（２）」という）について、説明する。なお、２台のジャイロを、ジャイロの角度検出軸と直交する軸周りに互いに逆回転する機構としては、航空機のプロペラやヘリコプターのメインブレードで採用される同軸二重反転機構を用いる方法などが例示できる。
【００５４】
数式７においてωｒを−ωｒとすることで、ジャイロを逆回転させた場合のジャイロ角度信号θｃ（ｔ）を求めると、下記数式１５となる。
【００５５】
【数１５】
2016161361.tif 000017
【００５６】
ここでθｃ０、ｒｃ０は、ジャイロが持つ角度オフセットおよび角速度オフセットとする。このとき、ジャイロ回転の半周期後と１周期後に検出されるジャイロ角度信号は、それぞれ、下記数式１６、１７となる。
【００５７】
【数１６】
2016161361.tif 000018
【００５８】
【数１７】
2016161361.tif 000019
【００５９】
よって、ジャイロで検出される角度信号のジャイロ回転の半周期後、および、１周期後との差は、それぞれ、下記数式１８、１９となる。
【００６０】
【数１８】
2016161361.tif 000020
【００６１】
【数１９】
2016161361.tif 000021
【００６２】
また、数式１８、１９から数式２０の関係式が得られる。
【００６３】
【数２０】
2016161361.tif 000022
【００６４】
ここで、ｃｏｓωｒｔ＝１のとき、ｓｉｎωｒｔ＝０となることから、数式２０は数式２１のようになる。
【００６５】
【数２１】
2016161361.tif 000023
ただし、ｔ＝２ｎπ（ｎは整数）である。
【００６６】
一方、ｓｉｎωｒｔ＝１のときｃｏｓωｒｔ＝０となることから、数式２０は数式２２のように変形できる。
【００６７】
【数２２】
2016161361.tif 000024
ただし、ｔ＝π／２＋２ｎπ（ｎは整数）である。
【００６８】
さらに、数式１３、２１より、下記数式２３の関係式が導出される。
【００６９】
【数２３】
2016161361.tif 000025
ただし、ｔ＝２ｎπ（ｎは整数）である。
【００７０】
同様に、数式１４、２２より、下記数式２４の関係式が導出される。
【００７１】
【数２４】
2016161361.tif 000026
ただし、ｔ＝π／２＋２ｎπ（ｎは整数）である。
【００７２】
数式２３、２４は、ジャイロの持つ角度オフセットθ０、θｃ０およびレートオフセットω０、ωｃ０を含まないことに加えて、ジャイロの方位変動に追従しないレートオフセットωｘ、ωｚも含まない。
【００７３】
即ち、数式２３、２４は、正回転するジャイロから得られる角度信号θｐ（ｔ）と逆回転するジャイロから得られる角度信号θｃ（ｔ）の、ジャイロ回転の半周期後と一周期後との二階差分相当値である数式２５と、数式２６のみよりθｘ、θｚが導出できることを示す。
【００７４】
【数２５】
2016161361.tif 000027
【００７５】
【数２６】
2016161361.tif 000028
【００７６】
なお、ｔ＝π＋２ｎπ（ｎは整数）の場合には、下記数式２７の関係式が導出できる。
【００７７】
【数２７】
2016161361.tif 000029
【００７８】
また、ｔ＝３π／２＋２ｎπ（ｎは整数）の場合には、下記数式２８の関係式が導出できる。
【００７９】
【数２８】
2016161361.tif 000030
【００８０】
以上のように、数式２７、２８からもθｘ、θｚを導出することができる。この場合、ジャイロの方位変動に追従する、しないに関わらずあらゆるレートオフセットの影響されることなく方位角θｘ、θｚが導出できることから、従来技術（１）、（３）の問題が解決できる。また、任意のジャイロ回転角速度ωｒを用いることが可能であることから、従来技術（４）の問題も無い。
【００８１】
さらに、本発明のジャイロレートオフセット除去方法を実現するには、ジャイロを一定の角速度で回転させれば良いため、装置や制御を簡単にすることが可能となって、従来技術（２）の持つ問題は回避される。なお、２台のジャイロの回転周期（角速度）を一致させる必要はあるが、それらの回転位相を同期させる必要は無い。さらに、ジャイロの回転角速度をさらに大きくすることで、より高速のレートオフセットの変動を除去することが可能となり、より小型安価ではあるが低安定なジャイロを用いることが可能となる。このことは、装置全体の小型軽量化と低価格化を可能とするとともに、回転機構の更なる高速化を可能として、より高速なレートオフセットの変動への対処と、より小型安価なジャイロの適用が可能となる。
【００８２】
次に、＜ａ．ジャイロ回転検出軸の方向ずれの影響＞について説明する。
図８に、ジャイロ角度検出軸ｐの方向が、ジャイロ回転軸ｒに直交する方向ｐ’に対してψだけ傾いた場合のモデルを示す。この場合、数式７で示されるジャイロ角度信号θｎ（ｔ）は、数式２９と示される。
【００８３】
【数２９】
2016161361.tif 000031
【００８４】
このような場合であっても、ψの値に関わらず数式１２、２０の関係が成り立つことから、
【００８５】
【数１２】
2016161361.tif 000032
【００８６】
【数２０】
2016161361.tif 000033
【００８７】
前記方法１、２の方法は、ψの値に関わらずそのまま適用可能である。即ち、前記方法１、２の方法は、ジャイロ角度検出軸ｐの方向が、ジャイロ回転軸ｒに直交する方向ｐ’に対して傾いた場合であっても適用可能である。
【００８８】
次に、＜ｂ．地球自転の影響＞について説明する。
図９に地球自転のモデルを示す。地球は角速度ω≒７３μｒａｄ／ｓで回転している。ここで、ジャイロ角度検出軸ｐの初期方向が鉛直方向であるとして、ジャイロ設置位置の緯度をα、ジャイロ回転軸が子午線となす角度をβとした場合、図７の解析モデルにおいて、
ωｚ＝ωｓｉｎα、ωｘ＝ωｃｏｓαｓｉｎβとなる。
【実施例１】
【００８９】
図１０に、ジャイロレートオフセット除去方法に用いるジャイロ回転装置１１を示す。ジャイロ回転装置１１は、コの字型の枠１２と、枠１２に回転可能に備えられる回転台１３と、回転台１３に固定されたジャイロ１４と、回転台１３を回転させるＡＣサーボモータ１５とからなる。
【００９０】
ジャイロ１４は、角度検出軸（ｐ）と直交する軸（ｒ）周りに回転するもので、市販の光ファイバジャイロ（ＦＯＧ）ユニットであるＴＡ４２６５Ｎ１５１０（大きさ、６５ｍｍ×１３０ｍｍ×８５ｍｍ；質量、１．５ｋｇ；測定範囲、±１８０°；演算サイクル、１００Ｈｚ；ドリフト、３°／ｈ−ｒｍｓ；多摩川精機）を用いた。
【００９１】
回転台１３は、ジャイロ１４設置面の大きさが２００ｍｍ×４００ｍｍであった。回転台１３は、回転数が０〜４ｒｐｓの間で連続可変であり、ＡＣサーボモータ１５で駆動される。
【００９２】
図１１、１２に、数式１２から得られたジャイロの回転角θｒで変調された、ジャイロ回転軸ｒの偏角θｘ、θｚの時間変化を示す。ここでは、ジャイロ設置場所の緯度α＝３６ｄｅｇ、ジャイロ回転軸ｒの子午線からの偏角β＝０ｄｅｇ、地球自転の角速度ω＝７３μｒａｄ／ｓとして補正を行っている。
【００９３】
これらのグラフには、それぞれ、ジャイロ回転周期と同期した、振幅数１０〜数１００μｒａｄの正弦波状の波形が得られている。
【００９４】
以上より、本発明であるジャイロレートオフセット除去方法は、方位測定、慣性航法、角度測定、形状測定、測量技術に応用でき、既存機器に大きな改造を施すことなく、高精度で、前記技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１      ジャイロ装置
１ａ    ジャイロユニット
２      測定対象面
２ａ    基準
３      枠
３ａ    第一面
３ｂ    第二面
３ｃ    反転軸
３ｄ    反転方向
３ｅ    第三面
３ｆ    第四面
４      ジャイロ
４ａ    ジャイロ角度検出軸
４ｂ    ジャイロ角度検出方向
４ｃ    配線
５      基準プレート
５ａ    第一基準エッジ
５ｂ    第二基準エッジ
５ｃ    ボルト
６      基準バー
６ａ    第三基準エッジ
１１    ジャイロ回転装置
１２    枠
１３    回転台
１４    ジャイロ
１５    ＡＣサーボモータ 
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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