(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的で、かつ高速に、温度に応じて慣性ユニットのバイアスを補償する。【解決手段】ドローンの慣性ユニットＩＭＵ２６は、主回路基板上に取り付けられる。ＩＭＵは、チップ温度信号（θ°ｃｈｉｐ）を伝送する内部温度センサを含む。加熱構成要素３６は、主回路基板上でＩＭＵの近くに取り付けられ、それには、回路基板に内蔵され、加熱構成要素が生成した熱のＩＭＵへの伝達を許容するように加熱構成要素とＩＭＵとの間を延びている熱ガイドが設けられる。熱ガイドは、具体的には、基板に内蔵された金属平面層、特にグランドの平面であり得る。熱調整回路４４〜６２は、チップ温度信号（θ°ｃｈｉｐ）およびセットポイント温度信号（θ°ｒｅｆ）を入力として受信し、加熱構成要素の操縦信号（ＴＨ＿ＰＷＭ）を伝送して、ＩＭＵへの熱供給を制御する。この迅速な温度上昇を利用して、ＩＭＵの全ての較正を数分で実行することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子構成要素と、絶対基準系内のドローンの瞬間的な回転を測定するジャイロメータセンサ、および／または前記基準系内のドローンの加速度を測定する加速度計センサを含む慣性ユニットＩＭＵ（２６）とが取り付けられた主回路基板（２４）であり、前記ＩＭＵ（２６）が、チップ温度信号（θ°ｃｈｉｐ）を伝送する内部温度センサ（３４）を含む、主回路基板（２４）と、
前記回路基板（２４）上の前記ＩＭＵ（２６）の近くに取り付けられた加熱構成要素（２８）と、
前記回路基板（２４）に内蔵された熱ガイド（３０）であり、前記加熱構成要素により生成された熱の前記ＩＭＵへの伝達（３２）を許容するように前記加熱構成要素（２８）と前記ＩＭＵ（２６）との間を延びている、熱ガイド（３０）と、
前記チップ温度信号（θ°ｃｈｉｐ）および予め定められたセットポイント温度信号（θ°ｒｅｆ）を入力として受信し、チップ温度とセットポイント温度との間の差に応じて前記ＩＭＵへの熱供給を制御するように加熱構成要素操縦信号（ＴＨ＿ＰＷＭ）を出力する熱調整回路（４４〜６２）と、
を備えたことを特徴とするドローン。
【請求項２】
前記ＩＭＵのバイアス／チップ温度特性を近似する多項式の値を記憶するメモリ（７８）と、
前記ＩＭＵのジャイロメータおよび／または加速度計センサから伝送される生信号（８２）に、チップ温度に応じて、前記メモリに記憶された前記多項式の値に基づくバイアス補正を適用するように適合された熱誤差補正回路（８０）と、
をさらに備える、請求項１に記載のドローン。
【請求項３】
前記熱ガイドは、前記回路基板（２４）に内蔵された、前記ＩＭＵ（２６）および前記加熱構成要素（２８）の下を延びる金属平面層（３０）である、請求項１に記載のドローン。
【請求項４】
前記金属平面層は、前記回路基板の共通グランド（ＧＮＤ）に接続された前記ＩＭＵおよび前記加熱構成要素の電気的グランド（ＧＮＤ＿ＧＹＲＯ）の平面である、請求項３に記載のドローン。
【請求項５】
前記加熱構成要素は、バイポーラトランジスタであり、前記熱調整回路から伝送される前記操縦信号（ＴＨ＿ＰＷＭ）に応じた、当該バイポーラトランジスタのベースの制御された分極のステージ（３８）に関連付けられたバイポーラトランジスタである、請求項１に記載のドローン。
【請求項６】
前記熱調整回路から伝送される前記操縦信号（ＴＨ＿ＰＷＭ）は、デューティサイクルが前記チップ温度と前記セットポイント温度との間の差に応じて変調されるＰＷＭ信号である、請求項１に記載のドローン。
【請求項７】
請求項１に記載のドローンのＩＭＵ（２６）を較正する方法であって、
ａ）開始温度から最終温度まで徐々に変化するチップ温度傾斜を生成するように前記加熱構成要素（２８）を操縦するステップと、
ｂ）前記温度傾斜中に、複数のチップ温度値について前記ＩＭＵ（２６）のバイアス値を読み取り、バイアス／温度特性を確立するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得られた前記特性を最もよく近似する多項式を探索するステップと、
ｄ）ステップｃ）で発見された前記多項式の値を、前記チップ温度に応じたＩＭＵバイアス補正の値として記憶するステップと、
を備えた方法。
【請求項８】
前記開始温度は、周囲温度であり、前記最終温度は、前記ＩＭＵの公称動作温度である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記開始温度から前記最終温度までのステップｂの前記温度傾斜の持続時間は、３分未満である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ステップｂ）は、前記ＩＭＵの静的構成で実行され、
ステップｄ）の後に、
ｅ）前記回路基板を回転する支持体の上に設置し、予め定められた回転を前記ＩＭＵに加えるステップと、
ｆ）前記予め定められた回転中に、前記ＩＭＵのジャイロメータセンサから伝送される生信号を読み取り、前記生信号に、前記チップ温度に応じて、ステップｄ）で記憶された多項式の値に基づく熱補正を適用するステップと、
を含む前記ＩＭＵの動的較正がさらに行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記加熱構成要素は、前記ステップｅ）およびｆ）中に非活性化される、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドローンなどの電動式飛行デバイスに関し、特に、クアドリコプタなどの回転翼ドローンに関する。
【背景技術】
【０００２】
フランスのパリに本社を置くＰａｒｒｏｔ社製のＡＲ．Ｄｒｏｎｅ  ２．０またはＢｅｂｏｐ  Ｄｒｏｎｅは、このようなクアドリコプタの代表例である。これらには、一連のセンサ（加速度計、３軸ジャイロメータ、高度計）と、ドローンが向けられている方向の光景の画像を取り込む前方カメラと、眼下の地面の画像を取り込む垂直視カメラと、が備えられている。これらは、それぞれのモータによって駆動される複数のロータを備え、これらのモータを差動的に制御して、ドローンの高度および速度を操縦することができる。このようなドローンの様々な態様は、特に、ＥＰ２  ３６４  ７５７Ａ１、ＥＰ２  ４００  ４６０Ａ１、ＥＰ２  ６１３  ２１３Ａ１またはＥＰ２  ６４４  ２４０Ａ１、ＥＰ２  ６１３  ２１４Ａ１（Ｐａｒｒｏｔ社）に記載されている。
【０００３】
レジャードローンでは、慣性ユニットまたはＩＭＵ（慣性測定ユニット）は、低コストのＭＥＭＳ構成要素で構成されるが、これらの構成要素は、それぞれの出力値をそれら自身でセンサの温度に応じて補正しないので、温度に対する感度が大きな問題である。
【０００４】
現在、ＩＭＵ温度は、１回の使用中に通常は＋３０℃から＋６０℃の間で大きく変化する可能性がある。実際に、使用開始時にはＩＭＵ温度は周囲温度に近いが、使用中に、構成要素、特にプロセッサの温度が上がることにより、ドローン本体内部で温度が上昇する。逆に、モータの始動および高速飛行は、この温度を低下させる傾向がある冷たい空気の流れを発生させるが、その後ドローンが地面に着陸したりすると、この温度はさらに高い値に上昇する可能性がある。
【０００５】
これらの擾乱効果は、発熱する構成要素（プロセッサ、無線チップ、モータ切替えＭＯＳＦＥＴなど）がＩＭＵと同じ回路基板に搭載されると、これにより熱量の拡散が促進され、さらに顕著になる。
【０００６】
実際に、ＩＭＵから伝送されるジャイロメータ信号（加速度計信号も同様）の誤差は、有意であり（角度にして毎秒数度）かつ温度と共に変動可能なドリフト（バイアス）を示す。さらに、センサの温度変化は、これらの後者のドリフトにヒステリシス効果を引き起こしやすく、これによりバイアスの連続的な補正が不正確になる。
【０００７】
このバイアスを補償するために、ＩＭＵは工場較正手順を受ける。工場較正手順は、周囲温度を制御しながら変化させ、ＩＭＵの内部温度（ＩＭＵ内に位置するセンサによって与えられるチップ温度）を上昇させ、対応するバイアスを測定することにある。バイアス／温度特性は、一般に多項式でモデル化することができる非線形特性であり、このようにして決定することができる。この特性を記述するパラメータ（多項式の係数）は記憶され、後に、センサから伝送される測定値のバイアスを所与の時点に読み取られた温度に応じて実時間で補正するために使用される。
【０００８】
この手順は、例えばＬ  Ｐｅｔｒｉｃｃｉａ等の論文「Ｄｅｓｉｇｎ，ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｔｅｓｔ  ｏｆ  ａｎ  ｅｍｂｅｄｄｅｄ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ａｕｔｏｐｉｌｏｔ（ＥＬＫＡ）」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｖｏｌ．２、２０１４年５月、ｐｐ．１４０〜１５０に記載のもののようなＩＭＵ内部チップ温度センサを備えたドローンに適用することができる。
【０００９】
Ｎｉｕ等の論文「Ｆａｓｔ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｏｗ−Ｇｒａｄｅ  Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  Ｕｎｉｔｓ」、Ｓｅｎｓｏｒｓ、２０１３年、１３、ｐｐ．１２１９２〜１２２１７には、上述のものなどの較正技術が記載されており、特に、周囲温度を安定させる代わりに、連続的な傾斜に従ってこの温度を次第に変化させることが提案されている。この温度傾斜技術は、十分な較正精度を維持しながら、較正プロセスを約３時間に短縮することを可能にする。
【００１０】
しかし、この所要時間は、ドローンを大量生産するにはまだ長過ぎ、工場における高生産速度に適応した、通常はわずか数分まで短縮された、さらに高速の構成方法が依然として必要とされている。
【００１１】
後に、再較正の所要時間が障害になることなく、ユーザが特定の計装を実施しなくてもユーザからのコマンドに応じて較正を繰り返し行うことができることも望ましいであろう。
【００１２】
最後に、いずれの場合も、使用中のドローンの高度の測定の質を改善するためには、寒い環境と暑い環境との間で飛行中の温度の変動を最小限に抑え、ＩＭＵチップの測定温度を効率的に考慮して、工場で行われる予備較正中に得られて記憶されたバイアス／温度特性に応じてバイアスを実時間で補正することも望ましいと考えられる。
【００１３】
ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）技術によるＤＮＡの試験管内遺伝子増幅を伴う分子生物学的分析という全く異なる領域では、例えばＫｉｍ等の論文「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  ＰＣＲ  Ｃｈｉｐｓ」、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ、ＢｉｏＭＥＭＳ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ  ＩＸ、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ、Ｖｏｌ．７９２９、ｎｏ．１、２０１１年２月、ｐｐ．１−９に記載されたもののような「ラボオンチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）」型のバイオチップが使用され得る。この記載されたＰＣＲバイオチップは、分析プロトコルの各サイクル中にＰＣＲ反応（変性、復元、および伸長）の連続した各ステップに対応する様々な温度を正確に調節することを可能にする温度調整システムを備えている。
【００１４】
しかし、これらの特徴は、ドローンの慣性ユニット（ＩＭＵ）の挙動の改善、特に適当で、効率的で、かつ高速な予備較正手順によるジャイロメータバイアスの補正に関する本発明の領域のものではない。
【発明の概要】
【００１５】
ドローンの慣性ユニットに特有の上述の問題を解決するために、本発明は、電子構成要素と、絶対基準系内のドローンの瞬間的な回転を測定するジャイロメータセンサ、および／またはこの基準系内のドローンの加速度を測定する加速度計センサを含む慣性ユニットＩＭＵとが取り付けられた主回路基板を、特にＰｅｔｒｉｃｃｉａ等の上述の論文からそれ自体既知の方法で備え、ＩＭＵがチップ温度信号を伝送する内部温度センサを含む、というドローンを提案する。
【００１６】
本発明の特徴として、
回路基板上のＩＭＵの近くに取り付けられた加熱構成要素と、
回路基板に内蔵された熱ガイドであり、加熱構成要素が生成した熱のＩＭＵへの伝達を許容するように加熱構成要素とＩＭＵとの間を延びている、熱ガイドと、
チップ温度信号および予め定められたセットポイント温度信号を入力として受信し、チップ温度とセットポイント温度の間の差に応じてＩＭＵへの熱供給を制御するように加熱構成要素操縦信号を出力する熱調整回路と、がさらに設けられる。
【００１７】
様々な有利な補助的な特徴によれば、
・ＩＭＵのバイアス／チップ温度特性を近似する多項式の値を記憶するメモリと、ＩＭＵのジャイロメータおよび／または加速度計センサから伝送される生信号に、チップ温度に応じて、メモリに記憶された多項式の値に基づくＩＭＵバイアス補正を適用するように適合された熱誤差補正回路と、がさらに設けられ、
・熱ガイドは、回路基板に内蔵された、ＩＭＵおよび加熱構成要素の下を延びる金属平面層、特に回路基板の共通グランドに接続されたＩＭＵおよび加熱構成要素の電気的グランドの平面であり、
・加熱構成要素は、バイポーラトランジスタであり、熱調整回路から伝送される操縦信号に応じた、当該バイポーラトランジスタのベースの制御された分極のステージに関連付けられたバイポーラトランジスタであり、
・熱調整回路から伝送される操縦信号は、デューティサイクルがチップ温度とセットポイント温度との間の差に応じて変調されるＰＷＭ信号である。
【００１８】
本発明は、目的として、このようなドローンのＩＭＵの較正方法であって、
ａ）開始温度から最終温度まで徐々に変化するチップ温度傾斜を生成するように加熱構成要素を操縦するステップと、
ｂ）温度傾斜中に、複数のチップ温度値についてＩＭＵのバイアス値を読み取り、バイアス／温度特性を確立するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得られた特性を最もよく近似する多項式を探索するステップと、
ｄ）ステップｃ）で発見された多項式の値を、チップ温度に応じたＩＭＵバイアス補正の値として記憶するステップと、を備えたことを特徴とする方法を有する。
【００１９】
この方法の様々な有利な補助的な特徴によれば、
・開始温度は、周囲温度であり、最終温度は、ＩＭＵの公称動作温度であり、
・開始温度から最終温度までのステップｂ）の温度傾斜の持続時間は、３分未満であり、
・ステップｂ）は、ＩＭＵの静的構成で実行され、ステップｄ）の後に、
ｅ）回路基板を回転する支持体の上に設置し、ＩＭＵに予め定められた回転を加えるステップと、
ｆ）予め定められた回転中に、ＩＭＵのジャイロメータセンサから伝送される生信号を読み取り、生信号に、チップ温度に応じて、ステップｄ）で記憶された多項式の値に基づく熱補正を適用するステップと、を含むＩＭＵの動的較正がさらに行われ、
・加熱構成要素は、ステップｅ）およびｆ）中に非活性化される。
【００２０】
以下、本発明の実施態様例について、添付の図面を参照して説明する。これらの図面では、同じ参照符は、全ての図面を通じて、同じ、または機能的に類似した要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、ドローンの様々な内部要素を互いに分離した状態で示す、ドローンの展開斜視図である。
【図２】図２は、ＩＭＵおよび加熱構成要素を担持する回路基板の領域を示す部分拡大図である。
【図３】図３は、加熱構成要素およびその操縦回路の細部を示す図である。
【図４】図４は、温度熱調整回路の様々な要素のチェーンを示す図である。
【図５】図５は、本発明で実施される様々な較正機能、熱調整機能およびバイアス補正機能を説明するプロセス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の例示的な実施形態および実施態様について説明する。
【００２３】
図１には、クアドリコプタ型のドローンが示しており、ドローン本体１０は、下側部分に、フレームから放射状に延びる４本のリンクアーム１４と一体化されたフレーム１２を有している。各アームは、その遠位端部に、プロペラ１８を駆動して回転させるモータを含む推進ユニット１６を備える。下側部分では、推進ユニット１６には、ドローンを停止させたときに地上で休止できるようにするためのフーチングスターラップ２０が続いている。
【００２４】
ドローン本体は、ドローンの慣性ユニットを含むドローンの電子構成要素のほぼ全体を担持する主回路基板２４を受けるためのプレート２２を含む。プレート２２は、軽量の金属材料で構成された単一部品要素の形態をしており、主プロセッサ、無線チップ、モータ切替えＭＯＳＦＥＴなど、大量の熱を生成するいくつかの構成要素を上回る熱量を排出する冷却器として機能する。この冷却効果は、空力的効果によって得られる空気流によって、また場合によっては、特にドローンが飛んでいないときにファンを始動することによって、高められる。
【００２５】
図２は、慣性ユニット２６が埋設される部分の主回路基板２４を示す拡大図である。この慣性ユニット（ＩＭＵ）は、３軸ジャイロメータおよび３軸加速度計を内蔵した構成要素である。特徴的には、ＩＭＵ２６の近くに、熱エネルギーを制御された形で生成しやすい加熱構成要素２８が設けられる。このエネルギーは、導電性熱素子３０を通してＩＭＵ２６に供給されるように意図されており、導電性熱素子３０は、例えば、主回路基板に組み込まれた、ＩＭＵ２６および加熱構成要素２８の両方の下を延びている金属平面層（銅層）である。この金属平面層は、加熱構成要素２８とＩＭＵ２６との間で熱ガイドの役割を果たし、加熱構成要素が生成した熱がＩＭＵに伝達される（矢印３２で示す）ことを許容する。
【００２６】
なお、ＩＭＵは、その内部温度（ＩＭＵチップ温度）の測定値を示す信号を伝送するセンサ３４を内蔵していることに留意されたい。以下で詳細に明らかになるように、この信号θ°ｃｈｉｐは、加熱構成要素２８の制御された活性化による熱調整を補償するために使用される。
【００２７】
図３は、加熱構成要素２８およびその操縦ステージ３６を示す図である。構成要素２８は、単純な抵抗とすることもできるが、図示のように、そのトランジスタのベースの分極のステージ３８と関連付けられたバイポーラトランジスタで構成することが好ましい。分極は、トランジスタ２８を抵抗モードで動作させるように調節され、熱の生成は基本的にコレクタで起こる。このトランジスタは、例えば、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製のパワーＰＮＰ、２ＳＴＮ２５５０である。
【００２８】
トランジスタ２８のベースの分極の分割ブリッジ３８は、例えば０から１００％の間のデューティサイクルを有するＰＷＭ（パルス幅変調）タイプのバイナリ信号であるデジタル信号ＴＨ−ＰＷＭを受信するグリッドを有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴである、切替えトランジスタ４０によって、「オールオアナッシング」式に制御される。したがって、非常に精細で、かつ非常に反応性よく、トランジスタ２８の導電状態への切替えを制御することができ、これにより、トランジスタが発する熱の量も同様に信号ＴＨ＿ＰＷＭのデューティサイクルに応じて最小値から最大値の間で制御することができる。
【００２９】
主回路基板２４の熱ガイドを構成する金属平面層３０は、ＩＭＵ２６および加熱構成要素２８に共通の電気的グランドＧＮＤ＿ＧＹＲＯの平面であると有利であり、このグランドＧＮＤ＿ＧＹＲＯは、ストラップ４２によって主回路基板の共通グランドＧＮＤに接続される。
【００３０】
図４は、ＩＭＵの温度を制御することを可能にする熱調整回路を示す図である。なお、これらの方式は、正規化形式に従ってブロック図として示してあるが、様々な機能の実装は基本的にはソフトウェアベースであり、この表現は単なる例示に過ぎないことに留意されたい。
【００３１】
この調整回路は、ＰＩ（比例積分）制御に基づくものであり、比例ループ４４および離散積分ループ４６、５０〜５６を有する。具体的には、温度伝達モデルは１次の線形系として近似することができ、したがってこのモデルが未知の場合でも単純なＰＩＤによって容易に制御可能であるので、ＰＩ調整器で十分である。
【００３２】
調整は、観測された温度、すなわちチップ温度θ°ｃｈｉｐ（センサ３４によって測定されるＩＭＵ２６の温度）と４８に記憶された参照温度θ°ｒｅｆとの間の差に対応する誤差信号ｅに基づいて行われる。例えば、θ°ｒｅｆ＝５０℃であり、これは、漸近温度より高く、製造業者の仕様に示されているＩＭＵの最高温度より低い値である。
【００３３】
このシステムは、デジタルサンプルに対応する離散時間で動作する。したがって、積分は、ブロック５０によって予め定められた期間にわたる信号の合計に見立てることができ、この合計は、ブロック５２から５６によって計算される。
【００３４】
ブロック５８および６０は、比例ループ４４および積分ループ４６の出力を結合し、その結果得られる信号を、０〜１００％の変動範囲に戻す（そしてデューティサイクルの制御を可能にする）。その結果は、ＰＷＭレジスタ６２に記憶され、加熱構成要素２８の操縦回路３６に入力（信号ＴＨ＿ＰＷＭ）として与えられる。なお、飛行構成では、基板の冷却は当然プレート２２によって行われ、ＰＷＭ信号のデューティサイクルは０％ではないことに留意されたい。
【００３５】
加熱構成要素３６の制御された活性化は、必要に応じてＩＭＵを加熱して、一定値に可能な限り近い参照温度に到達させ、その温度を維持することを可能にする。
【００３６】
したがって、温度上昇が促進され、ＩＭＵ２６は、比較的安定した漸近線に近づく公称温度に急速に到達し、バイアス変動は、最小限に抑えられ、ヒステリシス効果をわずかしか持たなくなる。
【００３７】
この急速な温度上昇は、較正プロセスを早めるためにも利用される。
【００３８】
実際には、Ｎｉｕ等の論文に記載される較正技術は、精度は非常に高いが、大きな欠点がある。すなわち、１つの装置の較正に３時間かかり、この所要時間は、複数の基板を同時に較正したとしても、高速な大量生産の障害となる。
【００３９】
したがって、本発明の特徴としては、加熱構成要素を使用して、工場較正中（または後の較正中）にＩＭＵを加熱する。
【００４０】
工場較正では、基板は、プレート２２のない状態（プレート２２が存在すると、温度の上昇を遅らせることになる）で静止状態に維持され、ジャイロメータおよび加速度計のバイアスは、温度上昇中に測定される。ＩＭＵは、例えば、１５０秒で、すなわち上述のＮｉｕ等の論文で企図されている２０分より遥に短い時間で、開始温度＋３０℃から最終温度＋６５℃まで加熱される。この温度上昇中に、認められるバイアスを、各温度値（センサ３４から伝送されるチップ温度）ごとに記憶し、次いで、得られたバイアス／温度特性を、再帰性により全てのデータを記憶しなくても済む従来の再帰的多項回帰技術を実施することによって、例えば３次多項式などの多項式としてモデル化する。
【００４１】
なお、本明細書では、＋６５℃というかなり高い参照温度を選んでいるが、これは、飛行時の熱調整用に選ばれている参照温度（＋５０℃）よりは高い値であるが、ＩＭＵの製造業者が示す最高温度よりは依然として低い値である。これにより、より拡張された多項式を得ることができる。実際に、値の補正のために値の範囲を超えて多項式の補間を行うと、多項式の次数に応じて誤差が有意になることもある。まとめると、ｉ）較正は、工場で行い、＋３０℃／＋６０℃の範囲でセンサのバイアスを補正することを可能にし、ｉｉ）飛行中には、約＋５０℃で温度を調整して、所与の瞬間に温度が＋５０度を超えても、センサのバイアスは常に適切に補正されるようにする。
【００４２】
このようにして、ジャイロメータの熱バイアスの静的較正は、非常に急速に行われ、これは、加速度計のバイアスについても同様である。
【００４３】
この静的較正は、センサのスケールファクタおよび非直交性を決定することを可能にする動的較正で完了することができるので有利である。この動的較正は、移動ユニットの基板を、３つの軸について一定速度で予め定められた回転を行うように配置することにある。この動的較正中には、加熱構成要素は非活性化され得る。予め定められた回転中に、ＩＭＵのセンサから伝送される信号を読み取り、これらの信号に、チップ温度に応じて熱補正を施す。この熱補正は、以前に静的較正中に記憶された多項式の値から計算される。温度が補正されたデータは、例えば、慣性データを理論回転に対して較正することを可能にする勾配降下型の一般的なアルゴリズムで使用される。
【００４４】
この動的較正の所要時間は、４５秒程度であり、これは、高速な工場生産に完璧に適合している。
【００４５】
後にユーザによって再較正が行われる場合には、この方法は、工場の最初の静的較正の場合と同じである。なお、この較正は、ドローンを分解することなく（工場較正は基板上で分離して行われる）、ドローンを環境内に置いたままで容易に行うことができ、また、これは必要に応じて反復することができ、２分から３分程度の非常に限られた時間しかかからないことに留意されたい。ただし、この後の較正時には金属プレート２２が存在しており、この金属プレート２２による冷却により、最高温度が低下し、較正時間が長くなることになる。
【００４６】
図５は、本発明によって実施されるｉ）較正、ｉｉ）熱調整、およびｉｉｉ）バイアス補正の様々なプロセスを説明する図である。
【００４７】
熱調整プロセス７０は、加熱構成要素の操縦回路３６および図４に示す制御チェーンを介して加熱構成要素２８によってＩＭＵを加熱することにある。入力される変数は、７２に記憶された参照温度θ°ｒｅｆ、および７４で伝送されるＩＭＵのチップ温度θ°ｃｈｉｐである。
【００４８】
ＩＭＵの較正プロセス７６は、バイアス／温度特性を最もよく近似する多項式を発見することによって、ＩＭＵの熱ドリフトを計算することにある。このプロセスは、工場で行ってもよいし、ユーザが後にＩＭＵを再較正したい場合に自分で繰り返してもよい。入力／出力データは、工場較正で得られる多項式のパラメータのファイル７８と、必要なら、後に実行される再較正の多項式のパラメータのファイルである。これらのファイルは、場合によっては補足として使用することができる（この点について、詳細はＮｉｕ等の論文を参照されたい）ＩＭＵのスケールファクタ誤差に対応するパラメータも記憶している。
【００４９】
ＩＭＵのバイアスの補正プロセス８０は、入力として、８２で伝送されるＩＭＵの生測定値、７４で伝送されるＩＭＵチップの内部温度θ°ｃｈｉｐ、および７８で記憶されるバイアス／温度特性の多項式データである。このバイアス補正は、チップの現在温度に基づいて行うことができ、８４で、温度で補正されたＩＭＵの測定値を生成する。
【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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【外国語明細書】
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