JPH0749960B2 - Geomagnetic azimuth measuring device - Google Patents

Geomagnetic azimuth measuring device

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JPH0749960B2
JPH0749960B2 JP59280065A JP28006584A JPH0749960B2 JP H0749960 B2 JPH0749960 B2 JP H0749960B2 JP 59280065 A JP59280065 A JP 59280065A JP 28006584 A JP28006584 A JP 28006584A JP H0749960 B2 JPH0749960 B2 JP H0749960B2
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JP
Japan
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value
axis
coil
component
geomagnetic vector
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繁 吉岡
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Furuno Electric Co Ltd
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Furuno Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は船舶、自動車などに使用される地磁気による
方位測定装置に関する。
Description: [Industrial field of application] The present invention relates to an azimuth measuring device by geomagnetism used in ships, automobiles and the like.

[従来の技術] 地磁気による方位測定装置としてよく知られているもの
に磁気コンパスがある。磁気コンパスは安価で構造も簡
単であるが船舶などの移動体に設置して使用する場合、
移動体の傾きに対して上記コンパスを常に水平に保つ必
要があり、そのための装置としてジンバル機構がよく知
られている。
[Prior Art] A magnetic compass is well known as an orientation measuring device using geomagnetism. The magnetic compass is inexpensive and has a simple structure, but when installed and used on a moving body such as a ship,
It is necessary to always keep the compass horizontal with respect to the inclination of the moving body, and a gimbal mechanism is well known as a device for that purpose.

また測定方位を電気信号によって検出することができる
方位測定装置としてはフラツクスゲート磁気センサを用
いるものが知られている。第5図にフラツクスゲート磁
気センサの1例を示す。リング状の磁心20には励振用コ
イル21が鎖交的に巻かれており励振用交流電源22から励
振電流が供給されている。2個の検出コイル23,24は互
に直交して磁心20全体の外側に巻かれており、上記フラ
ツクスゲート磁気センサの方位に応じて地磁気の強さの
2方向の方位成分を示す電気信号出力を得ることができ
る。
As a azimuth measuring device capable of detecting the measurement azimuth by an electric signal, a device using a flux gate magnetic sensor is known. FIG. 5 shows an example of the flux gate magnetic sensor. An excitation coil 21 is wound around the ring-shaped magnetic core 20 in an interlinking manner, and an excitation current is supplied from an excitation AC power supply 22. The two detection coils 23 and 24 are orthogonal to each other and are wound on the outer side of the whole magnetic core 20, and an electric signal indicating two azimuth direction components of the intensity of the earth's magnetism according to the direction of the flux gate magnetic sensor. You can get the output.

このようなフラツクスゲート磁気センサを用いた方位測
定装置の例は公開特許公報昭57−76410及び昭57−12231
0に開示されている。昭57−76410公報に示されている方
位検出装置は上記フラツクスゲート磁気センサによって
検出した磁北からの方位をデジタル信号として得ること
を目的としている。この方位検出装置の船舶等の移動体
に設置する場合には移動体の傾きによって生じる誤差を
防ぐために上記フラツクスゲート磁気センサを常に水平
に保つためのジンバル装置を必要としていた。
An example of an azimuth measuring device using such a flux gate magnetic sensor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 57-76410 and 57-12231.
It is disclosed in 0. The azimuth detecting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 57-76410 aims to obtain the azimuth from magnetic north detected by the flux gate magnetic sensor as a digital signal. When this azimuth detecting device is installed on a moving body such as a ship, a gimbal device for keeping the above-mentioned flux gate magnetic sensor always horizontal is required in order to prevent an error caused by the inclination of the moving body.

また特開昭57−76410号公報の発明では、フラツクスゲ
ート磁気センサを用いる磁気方位計を設置した自動車な
どの移動体が例えば鉄橋やトンネルなどを通過するさい
地磁気の局部的な乱れによつて測定方位に誤差が生じる
ことの対策が開示されている。この誤差を防ぐために、
上記地磁気の乱れが発生してあらかじめ設定された一定
限度を超えた場合は上記地磁気の乱れが発生する直前の
定常状態における測定方位をラツチ回路によつて保持
し、それによって移動体にとっての通過環境の急変によ
る、方位表示部における表示値の急激な変動を防いでい
た。この先行例においてはジンバル装置に相当する手段
は有しないが、上記移動体が傾いて測定方位が変動した
場合には傾く直前の方位値を保持するよう構成し、それ
によつて傾きによつて生ずる誤差の影響を避ける必要が
あった。
Further, in the invention of JP-A-57-76410, when a moving body such as a car equipped with a magnetic azimuth meter using a flux gate magnetic sensor passes through an iron bridge or a tunnel, for example, it is caused by a local disturbance of the geomagnetism. A countermeasure against an error in the measurement direction is disclosed. To prevent this error,
When the geomagnetic turbulence occurs and exceeds a preset constant limit, the measurement direction in the steady state immediately before the geomagnetic turbulence occurs is held by a latch circuit, and thereby the passing environment for the moving body. This prevents a sudden change in the display value on the azimuth display section due to a sudden change in. Although this prior example does not have means equivalent to a gimbal device, when the moving body tilts and the measurement azimuth changes, the azimuth value immediately before tilting is held, thereby causing the tilt. It was necessary to avoid the effect of error.

[発明が解決しようとする問題点] 従来の地磁気による方位測定装置は船舶等の移動体に設
置して使用する場合移動体の傾きによつて生ずる測定誤
差を防ぐために常に水平に保持しなければならない。水
平に保持するための装置として知られているジンバル装
置は一般に金属材料を用いて可動部を構成した構造体で
あるため可動部には無視できない摩擦と慣性が存在し、
これらの影響によつて移動体が加速度を有する動揺や振
動をする場合にはジンバル装置は直ちに応動することが
できず測定誤差を生ずる場合があった。また機構部は高
精度加工を要するため高価であり、その保守にも多大の
コストを要していた。
[Problems to be Solved by the Invention] When a conventional azimuth measuring device using geomagnetism is installed and used on a moving body such as a ship, it must be held horizontally in order to prevent a measurement error caused by the inclination of the moving body. I won't. The gimbal device, which is known as a device for holding horizontally, is a structure in which the movable part is generally made of a metal material, so there is friction and inertia that cannot be ignored in the movable part.
Due to these influences, when the moving body shakes or vibrates due to acceleration, the gimbal device cannot immediately respond and a measurement error may occur. In addition, the mechanical section is expensive because it requires high-precision machining, and its maintenance requires a great deal of cost.

さらに方位測定装置を小型化する場合にジンバル装置の
小型化が困難なため装置全体の小型化を不可能にしてい
た。特開昭57−122320による磁気方位計においてはジン
バル装置を用いないものの移動体が傾いている状態では
方位の測定をせず、傾く直前の方位値を保持しているに
過ぎないため、例えば上記移動体の傾きが長時間継続す
る場合には表示されている方位値は実際には誤差を生じ
ていることになる。
Furthermore, since it is difficult to downsize the gimbal device when downsizing the azimuth measuring device, it is impossible to downsize the entire device. In the magnetic azimuth meter according to JP-A-57-122320, although the gimbal device is not used, the azimuth is not measured when the moving body is tilted, and only the azimuth value immediately before tilting is held. When the tilt of the moving body continues for a long time, the displayed azimuth value actually causes an error.

[問題点を解決するための手段] 本発明にかかる地磁気による方位測定装置は次のものを
具備している。
[Means for Solving the Problems] The azimuth measuring device by geomagnetism according to the present invention includes the following.

地球上を移動する移動体(30)に固定され、所定の位置
における既知の地磁気ベクトル(G)の前記移動体(3
0)の針路方位水平軸(x)の方向の成分の値を検出す
る第1のコイル(2)、地磁気ベクトル(G)の針路方
位水平軸(x)に直交する直交水平軸(y)の方向の成
分の値を検出する第2のコイル(3)及び第3のコイル
(6)、及び地磁気ベクトル(G)の移動体(30)の垂
直軸(z)の方向の成分の値を検出する第4のコイル
(7)、 前記第1のコイル(2)及び第2のコイル(3)に所定
周波数の交流磁界を与える第1の励振手段(4,9)及び
第3のコイル(6)及び第4のコイル(7)に前記所定
周波数の他の交流磁界を与える第2の励振手段(5,10)
であって前記第1第2第3及び第4のコイルと共にフラ
ツクスゲート型磁力計のコイル部を構成するもの、 第1及び第2の励振手段に前記所定周波数の交流信号を
供給する励振発振器(10A)、 前記第1のコイル(2)、第2のコイル(3)、第3の
コイル(6)及び第4のコイル(7)のそれぞれに対し
て設けられ、それぞれのコイルの出力信号が入力され前
記所定周波数の交流信号の第2高調波信号がそれぞれ出
力される各帯域フィルタ(11)、 第1のコイル(2)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記針路方位水平軸(x)の方向
の成分の値を表す第1の検出信号値(EX)を出力する第
1の同期整流回路(13X)、 第2のコイル(3)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記直交水平軸(y)方向の成分
の値を表す第2の検出信号値(EY)を出力する第2の同
期整流回路(13Yx)、 第3のコイル(6)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記直交水平軸(y)方向の成分
の値を表す第3の検出信号値(EYz)を出力する第3の
同期整流回路(13Yz)、 第2の検出信号値(EY)と第3の検出信号値(EYz)に
基づいて、地磁気ベクトルの同じ水平軸方向の成分に対
する第1の励振手段(4,9)と第2の励振手段(5,10)
の特性の差による検出出力の変動値を検出し、それに基
づくレベル補償信号を出力するレベル補償回路(12)、 第4のコイル(7)の出力信号の第2の高調波信号から
地磁気ベクトル(G)の前記垂直軸(z)の方向の成分
の値を表す第4の検出信号値(EZ)であって前記レベル
補償回路(12)のレベル補償信号により制御された信号
値を出力する第4の同期整流回路(13Z)、及び 上記第1の検出信号値(EX)、第2の検出信号値(E
Y)、第4の検出信号値(EZ)、地磁気ベクトル(G)
の値及び伏角(I)の値に基づいて、移動体(30)の針
路方位(θ)、傾きの回転軸(x′)の方位(A)及び
回転軸(x′)の回りの傾き角(B)を求める演算を行
なう演算装置であって、 前記所定の位置における前記地磁気ベクトル(G)の値
及び既知の伏角(I)の値に基づいて地磁気ベクトル
(G)の磁北方向軸(Xo)の方向の水平成分の値(G
Xo)、磁北方向軸(Xo)に直交する水平方向軸(Yo)の
方向における地磁気ベクトル(G)の水平成分の値(GY
o)、及び鉛直方向軸(Zo)の方向における地磁気ベク
トル(G)の鉛直成分の値(GZo)、をそれぞれ求める
第1の演算と、 前記第1の検出信号値(EX)、前記第2の検出信号値
(EY)、第4の検出信号値(EZ)、前記第1の演算によ
り得られた地磁気ベクトル(G)の磁北方向の水平成分
の値(GXo)、磁北方向軸(Xo)に直交する水平方向軸
(Yo)の方向における地磁気ベクトル(G)の水平成分
の値(GYo)、及び鉛直方向軸(Zo)の方向における地
磁気ベクトル(G)の鉛直成分の値(GZo)、のそれぞ
れに基づいて、前記移動体(30)の針路方位(θ)、傾
きの回転軸(x′)の方位(A)、回転軸(x′)の回
りの傾き角(B)によって生じる三次元直交座標(x,y,
z)の、(i)磁北方向軸(Xo)、(ii)磁北方向軸(X
o)に直交する水平方向軸(Yo)及び(iii)鉛直方向軸
(Zo)を有する三次元直交座標からの変化を三次元直交
座標の座標変換演算によって求める第2の演算と、 の演算を行ない、前記針路方位(θ)、傾きの回転軸
(x′)の方位(A)、及び傾き角(B)の値を求める
演算装置(14)、 を有する。
The moving body (3) fixed to a moving body (30) moving on the earth and having a known geomagnetic vector (G) at a predetermined position (3)
The first coil (2) for detecting the value of the component in the direction of the heading horizontal axis (x) of 0), of the orthogonal horizontal axis (y) orthogonal to the heading horizontal axis (x) of the geomagnetic vector (G). The second coil (3) and the third coil (6) for detecting the value of the component in the direction, and the value of the component in the direction of the vertical axis (z) of the moving body (30) of the geomagnetic vector (G) are detected. A fourth coil (7), a first excitation means (4, 9) and a third coil (6) for applying an alternating magnetic field of a predetermined frequency to the first coil (2) and the second coil (3) ) And second excitation means (5, 10) for applying another AC magnetic field of the predetermined frequency to the fourth coil (7)
Which constitutes a coil portion of a flux gate type magnetometer together with the first, second, third and fourth coils, and an excitation oscillator for supplying an AC signal of the predetermined frequency to the first and second excitation means. (10A), provided for each of the first coil (2), the second coil (3), the third coil (6) and the fourth coil (7), and output signals of the respective coils Of the geomagnetic vector (G) from the second harmonic signal of the output signal of the first coil (2). A first synchronous rectification circuit (13X) that outputs a first detection signal value (EX) representing the value of the component in the direction of the heading horizontal axis (x), and a first output signal of the second coil (3) From the second harmonic signal, the orthogonal horizontal axis (y) of the geomagnetic vector (G) A second synchronous rectification circuit (13Yx) that outputs a second detection signal value (EY) that represents the value of the component of the direction, and a geomagnetic vector (G) from the second harmonic signal of the output signal of the third coil (6). ), A third synchronous rectification circuit (13Yz) for outputting a third detection signal value (EYz) representing the value of the component in the orthogonal horizontal axis (y) direction, a second detection signal value (EY) and a third detection signal value (EY). First excitation means (4, 9) and second excitation means (5, 10) for the same horizontal axis component of the geomagnetic vector based on the detection signal value (EYz) of
The level compensating circuit (12) that detects a variation value of the detection output due to the difference in the characteristics of (1) and outputs a level compensation signal based on it, from the second harmonic signal of the output signal of the fourth coil (7) to the geomagnetic vector ( G) a fourth detection signal value (EZ) representing the value of the component in the direction of the vertical axis (z), the signal value being controlled by the level compensation signal of the level compensation circuit (12); 4 synchronous rectification circuit (13Z), and the first detection signal value (EX) and the second detection signal value (E
Y), fourth detection signal value (EZ), geomagnetic vector (G)
Of the moving body (30), the azimuth (A) of the rotation axis (x ') of the tilt, and the tilt angle around the rotation axis (x') based on the value of (B) is a computing device that performs a computation to determine the magnetic north axis (X) of the geomagnetic vector (G) based on the value of the geomagnetic vector (G) and the known dip angle (I) at the predetermined position. the value of the horizontal component in the ( o ) direction (G
X o ), the value of the horizontal component (GY) of the geomagnetic vector (G) in the direction of the horizontal axis (Y o ) orthogonal to the magnetic north axis (X o ).
o ) and a value (GZ o ) of the vertical component of the geomagnetic vector (G) in the direction of the vertical axis (Z o ), respectively, and the first detection signal value (EX), The second detection signal value (EY), the fourth detection signal value (EZ), the value of the horizontal component in the magnetic north direction of the geomagnetic vector (G) obtained by the first calculation (GX o ), the magnetic north direction axis The value of the horizontal component (GY o ) of the geomagnetic vector (G) in the direction of the horizontal axis (Y o ) orthogonal to (X o ), and the vertical direction of the geomagnetic vector (G) in the direction of the vertical axis (Z o ). Based on each of the component values (GZ o ), the heading direction (θ) of the moving body (30), the direction (A) of the rotation axis (x ′) of inclination, and the direction around the rotation axis (x ′) Three-dimensional Cartesian coordinates (x, y,
z), (i) magnetic north axis (X o ), (ii) magnetic north axis (X o )
a second operation for obtaining a change from a three-dimensional Cartesian coordinate having a horizontal axis (Y o ) orthogonal to ( o ) and (iii) a vertical axis (Z o ) by a coordinate transformation operation of the three-dimensional Cartesian coordinate; An arithmetic unit (14) for performing calculation to obtain the values of the course direction (θ), the direction (A) of the rotation axis (x ′) of inclination, and the inclination angle (B).

[作用] 前記説明のとおり三次元磁気センサにより検出される地
磁気ベクトルGの針路方位水平軸x、直交水平軸y及び
垂直軸z方向のそれぞれの成分の値を地磁気ベクトルG
の伏角Iに基づいて、針路方位θ、傾きの回転軸x′の
方位A及び回転軸x′の回りの傾き角Bである移動体の
位置方向姿勢を表す三次元直交座標と、磁北を基準とす
る三次元直交座標との間の差を求めることにより、針路
方位θ、傾きの回転軸x′の方位A及び回転軸x′の回
りの傾き角Bのそれぞれ値の算出される。
[Operation] As described above, the values of the respective components in the heading direction horizontal axis x, orthogonal horizontal axis y, and vertical axis z direction of the geomagnetic vector G detected by the three-dimensional magnetic sensor are set to the geomagnetic vector G.
Based on the dip angle I, the heading azimuth θ, the azimuth A of the rotation axis x ′ of inclination, and the inclination angle B around the rotation axis x ′ representing the position / orientation of the moving body, and magnetic north as a reference By calculating the difference from the three-dimensional Cartesian coordinates, the heading azimuth θ, the azimuth A of the rotation axis x ′ of inclination, and the inclination angle B around the rotation axis x ′ are calculated.

[実施例] 第2図に本発明において用いる3次元フラツクスゲート
磁気センサを示す。2個のフラツクスゲート磁気センサ
1A及び1Bは次のように移動体に固定する。フラツクスゲ
ート磁気センサ1Aはそのリング状磁心9を第3図Aに示
す移動体30上に水平にX軸を船首方向に一致させて固定
するとともにそのY軸を船の両舷側間に水平にし、フラ
ツクスゲート磁気センサ1Bはそのリング状磁心10を第3
図Aに示す移動体30上に垂直になりかつそのY軸をフラ
ツクスゲート1AのY軸と一致させるとともに、Z軸は移
動体30の鉛直方向に一致させて固定する。フラツクスゲ
ート磁気センサ1A,1Bのそれぞれのリング状の磁心9、1
0にはそれぞれ励振コイル4及び5が巻かれている。Y
軸に直交する面内で磁心9の外側に巻回されていてX軸
の方向に細長く作られたところのX軸コイル2、及びY
軸に直交する面内で磁心10の外側に巻回されていてY軸
の方向に細長く作られたところのY軸コイル3は互いに
直交して上記リング状の磁心9の外周に巻かれている。
そしてY軸に直交する面内で磁心10の外側に巻回された
Z方向に細長く作られたZ軸コイル7及びX軸に直交す
る面内で磁心10の外側に巻回されていて、Y軸の方向に
細長く作られたところの第2のY軸コイル6は、磁心9
と直角に配置された磁心10の外周に互に直交して巻かれ
ている。
[Embodiment] FIG. 2 shows a three-dimensional flux gate magnetic sensor used in the present invention. Two flux gate magnetic sensors
1A and 1B are fixed to the moving body as follows. The flux gate magnetic sensor 1A has its ring-shaped magnetic core 9 fixed horizontally on the moving body 30 shown in FIG. 3A with its X axis aligned with the bow direction and its Y axis horizontally between both sides of the ship. The flux gate magnetic sensor 1B has its ring-shaped magnetic core 10
It is perpendicular to the moving body 30 shown in FIG. A and its Y axis is aligned with the Y axis of the flux gate 1A, and the Z axis is aligned with the vertical direction of the moving body 30 and fixed. Ring-shaped magnetic cores 9 and 1 of the flux gate magnetic sensors 1A and 1B, respectively.
The excitation coils 4 and 5 are wound around 0, respectively. Y
An X-axis coil 2 wound around the outside of the magnetic core 9 in a plane orthogonal to the axis and elongated in the X-axis direction, and Y
The Y-axis coil 3, which is wound outside the magnetic core 10 in a plane orthogonal to the axis and is elongated in the Y-axis direction, is wound around the outer periphery of the ring-shaped magnetic core 9 orthogonal to each other. .
Then, the Z-axis coil 7 elongated in the Z direction is wound on the outside of the magnetic core 10 in the plane orthogonal to the Y-axis, and is wound outside the magnetic core 10 in the plane orthogonal to the X-axis. The second Y-axis coil 6, which is elongated in the axial direction, has a magnetic core 9
Are wound around the outer periphery of the magnetic core 10 arranged at right angles to each other.

第1図に本発明の回路の構成を示す。上記2個の励磁コ
イル4、5は磁心9及び10に交流磁界を形成させるため
の励振発振器10Aに接続されており、例えば10KHzの交流
電流が印加されている。地磁気の水平成分を検出するた
めのフラツクスゲート磁気センサ1Aのコイル2の出力は
帯域フイルタ11を経て同期整流信号13Xの入力となり、
コイル3の出力は帯域フイルタ11を経て同期整流回路13
Yxの入力となる。地磁気の垂直成分を検出するフラツク
スゲート磁気センサ1Bのコイル6の出力は帯域フイルタ
11を経て同じく同期整流回路13Yzの入力となり、コイル
7の出力は帯域フイルタ11を経て同期整流回路13Zの入
力となる。同期整流回路13Yxと13Yzの出力はレベル補償
回路12の入力となる。レベル補償回路12の出力は同期整
流回路13Zに入力される。上記同期整流回路13X,13Yx,13
Zの出力である検出信号値EX,EY,EZは演算装置14にデー
タとして入力される。表示器15θ,15A及び15B上記演算
装置14の演算結果を表示する。
FIG. 1 shows the configuration of the circuit of the present invention. The two exciting coils 4 and 5 are connected to an exciting oscillator 10A for forming an alternating magnetic field in the magnetic cores 9 and 10, and an alternating current of, for example, 10 KHz is applied. The output of the coil 2 of the flux gate magnetic sensor 1A for detecting the horizontal component of the earth's magnetism becomes the input of the synchronous rectification signal 13X via the band filter 11.
The output of the coil 3 passes through the band filter 11 and the synchronous rectification circuit 13
It becomes the input of Y x . The output of the coil 6 of the flux gate magnetic sensor 1B that detects the vertical component of the earth's magnetism is a band filter.
Similarly, it becomes an input of the synchronous rectification circuit 13Y z via 11, and the output of the coil 7 becomes an input of the synchronous rectification circuit 13Z via the band filter 11. The outputs of the synchronous rectification circuits 13Y x and 13Y z are input to the level compensation circuit 12. The output of the level compensation circuit 12 is input to the synchronous rectification circuit 13Z. The synchronous rectification circuit 13X, 13Y x , 13
The detection signal values EX, EY, EZ that are the outputs of Z are input to the arithmetic unit 14 as data. Display devices 15θ, 15A and 15B Display the calculation results of the calculation device 14.

次に本実施例の動作について説明する。フラツクスゲー
ト磁気センサの動作原理は公知故省略する。コイル2は
地磁気の水平成分X成分を検出するコイルであり、コイ
ル3及び6は水平成分のY成分を検出するコイルであ
る。またコイル7は鉛直方向の成分を検出する。
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the operating principle of the flux gate magnetic sensor is well known, it will be omitted. The coil 2 is a coil for detecting the horizontal component X component of the geomagnetism, and the coils 3 and 6 are coils for detecting the horizontal component Y component. Further, the coil 7 detects a component in the vertical direction.

発振器10Aの発振周波数foの励磁電流はフラツクスゲー
ト磁気センサ内で公知の原理によって地磁気による歪を
生じる。この歪量を検出するために各帯域フイルタ11に
よって第2高調波2foを分離する。上記第2高調波は交
流波形の半波のみを取出すための同期整流回路13X,13
Yx,13Yz,13Zに入力される。レベル補償回路12は2個の
磁心9、10の各Y成分を検出するコイル3及び6の出力
を比較して両磁心の寸法及び特性の差によって生じる検
出出力の変動を検出し、その検出信号によって同期整流
回路13Zを制御して、X、Y、Zの3方向の検出感度が
均一になるようにする。第4図は同期整流回路13X,13
Yx,13Zの出力信号である検出信号値EX,EY,EZのレベルと
船首方位との関係を示す図であり、「0′」は磁北を表
わす。
The exciting current of the oscillation frequency fo of the oscillator 10A causes distortion due to geomagnetism in the flux gate magnetic sensor according to a known principle. In order to detect this amount of distortion, each band filter 11 separates the second harmonic 2f o . The second harmonic is a synchronous rectifier circuit 13X, 13 for extracting only half wave of AC waveform.
Input to Y x , 13Y z , 13Z. The level compensating circuit 12 compares the outputs of the coils 3 and 6 for detecting the Y components of the two magnetic cores 9 and 10 to detect the fluctuation of the detection output caused by the difference in the size and the characteristics of the two magnetic cores, and detects the detected signal. The synchronous rectification circuit 13Z is controlled by so that the detection sensitivities in the three directions of X, Y and Z become uniform. Fig. 4 shows synchronous rectification circuit 13X, 13
Y x, a diagram showing the relationship between the output signal is the detection signal value EX of 13Z, EY, the level and heading of EZ, "0 '" represents magnetic north.

検出信号値EX,EY,EZは演算装置14に入力され以下に説明
する演算が行なわれる。演算において用いられるデータ
について以下のように定義する。
The detection signal values EX, EY, EZ are input to the arithmetic unit 14 and the arithmetic operations described below are performed. The data used in the calculation are defined as follows.

これらの各データは地球上の所定位置に存在する移動体
30におけるものである。
Each of these data is a moving object existing at a predetermined position on the earth.
It is in 30.

Xo:移動体30のある位置での地磁気ベクトルGの磁北方
向水平軸 Yo:上記位置での磁北方向水平軸Xoに直交し水平な直交
水平方向軸、 Zo:同位置での地球上における鉛直方向軸、 GXo:同位置での上記の地磁気ベクトルGの磁北方向の水
平成分、 GYo:同位置での上記の直交水平方向軸Yoの方向における
地磁気ベクトルGの水平成分、 GZo:同位置での鉛直方向軸Zoの方向における地磁気ベク
トルGの成分、 x:移動体30の針路方位軸(船首方位は実質的に針路方位
に等しいものとする) y:移動体30の針路方位軸xに直交する直交水平軸 z:移動体30の垂直軸(例えばマストが真っ直ぐ立ってい
る船ではそのマストの方向の軸) A:移動体30が正常位置(移動体の垂直軸zが鉛直である
位置)から回転して傾いたときの水平の回転軸x′の方
位(例えば一定方向に進行中の船体が揺れる場合には、
ピッチング(縦ゆれ)とローリング(横ゆれ)が発生す
る。これらはそれぞれが単独で生じる場合もあるが一般
には両者が同時に発生する場合が多い。ローリングのみ
が生じる場合は船体は船首方位軸xのまわりに回転し、
ピッチングのみが生じる場合は船体は直交水平軸yの回
りに回転する。両者が共に生じる場合は船体は針路方位
軸xと直交水平軸yの回りの回転運動の合成運動として
両軸のいづれでもない、例えば第3図Aでは水平軸x′
の回りに回転するものと考えられる。
X o : Magnetic north horizontal axis of geomagnetic vector G at a certain position of the moving body 30 Y o : Horizontal magnetic horizontal axis orthogonal to the magnetic north horizontal axis X o at the above position, Z o : Earth at the same position Vertical axis above, GX o : horizontal component of the geomagnetic vector G at the same position in the magnetic north direction, GY o : horizontal component of the geomagnetic vector G at the same position in the direction of the orthogonal horizontal axis Y o , GZ o : component of the geomagnetic vector G in the direction of the vertical axis Z o at the same position, x: heading direction axis of the moving body 30 (the heading is substantially equal to the heading direction) y: moving body 30 Orthogonal horizontal axis that is orthogonal to the direction axis x of the vehicle z: Vertical axis of the moving body 30 (for example, the axis of the mast in the case where the mast stands upright) A: Normal position of the moving body 30 (vertical axis of the moving body) The orientation of the horizontal axis of rotation x'when rotating and tilting from a position where z is vertical) If the hull of the ongoing direction shakes is,
Pitching (vertical shaking) and rolling (horizontal shaking) occur. These may occur independently, but in general, both often occur simultaneously. If only rolling occurs, the hull rotates about the bow axis x,
If only pitching occurs, the hull rotates about the orthogonal horizontal axis y. When both occur, the hull is neither a synthetic motion of the rotational movement around the heading azimuth axis x and the horizontal axis y orthogonal to the two axes, for example, the horizontal axis x'in FIG. 3A.
It is thought to rotate around.

B:回転軸x′を軸として回転した回転角度であって、鉛
直方向軸Zoを基準として測定される。
B: A rotation angle about the rotation axis x ′, which is measured with the vertical axis Z o as a reference.

θ:磁北方向軸Xoを基準としたときその方位から移動体
30の針路方位のなす角 C:針路方位θの値と方位Aの値との差の値をCと定義す
る(C=θ−A) 前記の検出信号値EX,EY,EZは地磁気ベクトルGの鉛直方
向軸Zoの方向の成分GZo、磁北方向軸Xoの方向の水平成
分GXo及び磁北方向軸Xoに直交する水平方向軸Yoの方向
の水平成分GYoの3方向の地磁気成分のそれぞれの値が
3次元磁気センサにより船首方位軸xの方向の地磁気の
成分の値、水平軸yの方向の成分の値及び垂直値zの方
向の成分の値として検出されたデータである。
θ: Moving body from that direction with reference to the magnetic north axis X o
Angle formed by 30 course directions C: The value of the difference between the course direction θ value and the direction A value is defined as C (C = θ−A). The detection signal values EX, EY, EZ are the geomagnetic vector G. vertical axis Z o direction component GZ o, in the direction of the horizontal axis Y o perpendicular to the horizontal component of the direction of magnetic north axis X o GX o and magnetic north axis X o of three directions of the horizontal components GY o of Each value of the geomagnetic component is detected by the three-dimensional magnetic sensor as the value of the geomagnetic component in the direction of the bow azimuth axis x, the value of the component in the direction of the horizontal axis y, and the value of the component in the direction of the vertical value z. is there.

一方水平面と地磁気ベクトルGのなす角である伏角をI
とすると、地磁気ベクトルGの各成分値GXo,GYo,GZo
式(1)で表わされる。
On the other hand, the dip angle, which is the angle between the horizontal plane and the geomagnetic vector G, is I
Then, each component value GX o , GY o , GZ o of the geomagnetic vector G is expressed by the equation (1).

式(1)における各成分値GXo,GYo,GZoは船首が磁北に
向きかつ全く傾きがない場合の3次元磁気センサの検出
値に対応している。ここに地磁気ベクトルGの大きさを
1と置くと、式(1)は次の式(1A)で表わされる(地
磁気ベクトルGの大きさは同一地点では常に一定の値な
ので計算の簡易化のために「1」とする)。
The component values GX o , GY o , and GZ o in equation (1) correspond to the detection values of the three-dimensional magnetic sensor when the bow faces magnetic north and has no inclination at all. If the magnitude of the geomagnetic vector G is set to 1, equation (1) is expressed by the following equation (1A) (Since the magnitude of the geomagnetic vector G is always a constant value at the same point, the calculation is simplified. To "1").

本発明の方位測定装置においては、磁北方向軸Xo、水平
方向軸Yo、鉛直方向軸Zoから成る三次元座標を移動体30
の状態を表す船首方位入軸x、水平軸y、垂直軸zから
成る三次元座標に座標変換することによって針路方位
θ、船体の傾きの回転軸x′の方位A、傾き角Bを求め
るものである。
In the azimuth measuring device of the present invention, the moving body 30 is provided with a three-dimensional coordinate system including the magnetic north axis X o , the horizontal axis Y o , and the vertical axis Z o.
To obtain the heading azimuth θ, the azimuth A of the rotation axis x ′ of the hull inclination, and the inclination angle B by coordinate conversion into a three-dimensional coordinate consisting of the bow azimuth entry axis x, the horizontal axis y, and the vertical axis z representing the state of Is.

座標変換の演算の一例について以下に説明する。An example of calculation of coordinate conversion will be described below.

一般にP,Q,Rの三軸によって表わされる直交座標を回転
させて、Xn,Yn,Znの三軸によって表わされる新たな直交
座標に変換する場合には、まずR軸を回転軸として角度
Aだけ回転させて新しい2軸をP′軸、Q′軸とし、次
にP′軸を回転軸として角度Bだけ回転させて新しい2
軸をQ′軸、Zn軸とする、さらにZn軸を回転軸として角
度Cだけ回転させて新しい2軸をXn軸、Yn軸とすること
により座標変換を行なう方法が知られており、この場合
における新三次元直交座標のXn,Yn,Znの座標値Xv,Yv,Zv
と旧三次元直交座標P,Q,Rの座標値q,q,rの間にはオイラ
ーの公式により次の(2),(3),(4)式の関係が
成立つことが知られている。
Generally, when the Cartesian coordinates represented by the three axes of P, Q, and R are rotated and converted into new Cartesian coordinates represented by the three axes of Xn, Yn, and Zn, first, the R axis is used as the rotation axis and the angle A is used. By rotating the new two axes to the P'axis and the Q'axis, and then rotating the new axis by the angle B using the P'axis as the rotation axis.
A method is known in which the axes are Q'-axis and Zn-axis, and further, the Zn-axis is rotated by an angle C and the two new axes are Xn-axis and Yn-axis to perform coordinate conversion. New three-dimensional Cartesian coordinates Xn, Yn, Zn coordinate values Xv, Yv, Zv
It is known that the following relations (2), (3), and (4) are established by Euler's formula between and the coordinate values q, q, r of the old three-dimensional Cartesian coordinates P, Q, R. ing.

Xv=p(cosA・cosC−sinA・cosB・sinC) −q(cosA・sinC+sinA・cosB・cosC)+r(sinA・sinB)
……(2) Yv=p(sinA・cosC+cosA・cosB・sinC) −q(sinA・sinC−cosA・cosB・cosC)−r(cosA・sinB)
……(3) Zv=psinB sinC+qsinB cosC+rcosB ……(4) 上記の変換公式(2),(3),(4)において、旧三
次元直交座標の座標軸P,Q,Rのそれぞれの座標値p,q,rと
して式(1A)に示す各成分値を代入すると式(1B)に示
すように表わされる。
Xv = p (c o sA · c o sC-sinA · c o sB · sinC) -q (cosA · sinC + sinA · cosB · cosC) + r (sinA · sinB)
…… (2) Yv = p (sinA ・ cosC + cosA ・ cosB ・ sinC) −q (sinA ・ sinC−cosA ・ cosB ・ cosC) −r (cosA ・ sinB)
(3) Zv = psinB sinC + qsinB cosC + rcosB (4) In the above conversion formulas (2), (3), and (4), the coordinate values p of the coordinate axes P, Q, and R of the old three-dimensional Cartesian coordinate system Substituting the respective component values shown in equation (1A) for q, r, they are represented as shown in equation (1B).

移動体30の平面を示す第3図A及び移動体30のx′軸の
方向で船尾から見た第3図Bに示すように、上記3次元
磁気センサを設置した移動体30において、上記移動体30
が傾くときの回転軸x′を磁北方向軸Xoから時計回りに
計ったA度の方向とし、その傾き角をB度とすると、移
動体30は回転軸x′を軸としてB度だけ回転した姿勢に
あると表すことができる。さらに針路方位水平軸xが磁
北方向軸Xoから時計回りに計ったθ度の方向にあるとす
ると、移動体30は移動体30の垂直軸zを軸として磁北方
向軸Xoからθ度回転した位置にあると言うことができ
る。
As shown in FIG. 3A showing the plane of the moving body 30 and FIG. 3B as seen from the stern of the moving body 30 in the direction of the x ′ axis, Body 30
If the rotation axis x'when tilted is the direction of A degrees measured clockwise from the magnetic north direction axis X o , and its inclination angle is B degrees, the moving body 30 rotates B degrees about the rotation axis x '. It can be expressed as having a posture. Further, assuming that the heading horizontal axis x is in the direction of θ degrees measured clockwise from the magnetic north direction axis X o , the moving body 30 rotates θ degrees from the magnetic north direction axis X o about the vertical axis z of the moving body 30. It can be said that it is in the position.

上記A度、B度及び前記の定義によるCの値を前記オイ
ラーの公式に代入して座標軸を変換すると、3次元磁気
センサによって検出された地磁気の船首方位軸xの方
向、水平軸yの方向垂直軸zの各方向の成分の検出信号
値EX,EY,EZは新三次元直交座標の座標値Xv,Yv,Zvに対応
し、それぞれ次の式(5),(6),(7)により表わ
される。
Substituting the above-mentioned A degree, B degree and the value of C defined above into the Euler's formula to transform the coordinate axes, the direction of the bow azimuth axis x and the direction of the horizontal axis y of the geomagnetism detected by the three-dimensional magnetic sensor. The detection signal values EX, EY, EZ of the components in each direction of the vertical axis z correspond to the coordinate values Xv, Yv, Zv of the new three-dimensional Cartesian coordinates, and are respectively the following equations (5), (6), (7). Is represented by

Ex=cos[cosA・cos(θ−A) −sinA・cosB・sin(θ−A)] +sinI・sinA・sinB ……(5) EY=cosI[sinA・cos(θ−A) +cosA・cosB・sin(θ−A)] −sinI・cosA・sinB ……(6) EZ=cosI・sinB・sin(θ−A)+sinI・cosB ……
(7) 伏角Iは地球上の位置により決っている値であり伏角線
図により求めることができる。上記の式(5),
(6),(7)を三元連立方程式として第1図における
演算装置14で演算することによりA、B及びθの値を求
めることができる。演算装置14では先ずアナログ信号で
ある検出信号値EX,EY,EZを内蔵されたA/D変換器により
デジタルデータに変換し、その後デジタルデータを演算
する。演算の結果はデジタル表示器15θ,15A,15Bの上に
それぞれ針路方位θ、傾きの回転軸x′の方位A、傾き
角Bとして表示される。
Ex = cos [cosA ・ cos (θ−A) −sinA ・ cosB ・ sin (θ−A)] + sinI ・ sinA ・ sinB …… (5) EY = cosI [sinA ・ cos (θ−A) + cosA ・ cosB ・sin (θ-A)] −sinI ・ cosA ・ sinB …… (6) EZ = cosI ・ sinB ・ sin (θ−A) + sinI ・ cosB ……
(7) The dip angle I is a value determined by the position on the earth and can be obtained from the dip diagram. Equation (5) above,
The values of A, B and θ can be obtained by calculating the equations (6) and (7) as a three-dimensional simultaneous equation by the arithmetic unit 14 in FIG. In the arithmetic unit 14, first, the detection signal values EX, EY, EZ which are analog signals are converted into digital data by the built-in A / D converter, and then the digital data are calculated. The result of the calculation is displayed on the digital displays 15θ, 15A, 15B as the heading azimuth θ, the azimuth A of the rotation axis x ′ of the inclination, and the inclination angle B, respectively.

[発明の効果] 本発明の方位測定装置は移動体に固定したフラツクスゲ
ート磁気センサによって検出される地磁気の水平及び鉛
直成分から移動体の方位、傾き方向、傾き角を知ること
ができるので磁気センサを水平に保つためのジンバル装
置は不要である。さらに上記のごとく方位と同時に傾き
方向、傾き角をも測定することができるのでこれらの測
定値を用いて移動体の姿勢の制御をし、さらにはソーナ
ーなどの測定装置において、船体が傾いた場合でもソー
ナーなどの受発信素子を所定の方向に常に向くよう制御
することができるなど多方面で有効に利用することがで
きる。また磁気センサとしてはフラツクスゲート磁気セ
ンサに限らず、例えば半導体磁気センサなどあらゆる磁
気センサと組合せて構成することも可能であり、このよ
うな場合は極めて小型の方位測定装置を実現することが
できる。
EFFECTS OF THE INVENTION The azimuth measuring apparatus of the present invention can know the azimuth, tilt direction, and tilt angle of the moving body from the horizontal and vertical components of the geomagnetism detected by the flux gate magnetic sensor fixed to the moving body. No gimbal device is required to keep the sensor horizontal. Furthermore, as described above, it is possible to measure the tilt direction and tilt angle as well as the azimuth, so the posture of the moving body is controlled using these measured values, and when the hull is tilted by a measuring device such as a sonar. However, it can be effectively used in various fields, such that a transmitting / receiving element such as a sonar can be controlled to always face in a predetermined direction. Further, the magnetic sensor is not limited to the flux gate magnetic sensor, but may be configured by combining with any magnetic sensor such as a semiconductor magnetic sensor. In such a case, an extremely small azimuth measuring device can be realized. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の方位測定装置のブロツクダイヤグラ
ム、第2図は本発明の方位測定装置に使用される三次元
フラツクスゲート磁気センサの構成図、第3図Aは本発
明の方位測定装置を設置した移動体の平面図、第3図B
は本発明の方位測定装置を設置した移動体の略後方から
見た後面図、第4図は三次元フラツクスゲート磁気セン
サの出力を示す図、第5図は従来の磁気方位測定装置に
使用されているフラツクスゲート磁気センサを示す図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an azimuth measuring apparatus of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a three-dimensional flux gate magnetic sensor used in the azimuth measuring apparatus of the present invention, and FIG. 3A is an azimuth measuring apparatus of the present invention. Fig. 3B, a plan view of a moving body installed with
Is a rear view of the moving body on which the azimuth measuring apparatus of the present invention is installed, as viewed from substantially behind, FIG. 4 is a view showing the output of a three-dimensional flux gate magnetic sensor, and FIG. 5 is used for a conventional magnetic azimuth measuring apparatus. It is a figure which shows the flex gate magnetic sensor currently performed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地球上を移動する移動体(30)に固定さ
れ、所定の位置における既知の地磁気ベクトル(G)の
前記移動体(30)の針路方位水平軸(x)の方向の成分
の値を検出する第1のコイル(2)、地磁気ベクトル
(G)の針路方位水平軸(x)に直交する直交水平軸
(y)の方向の成分の値を検出する第2のコイル(3)
及び第3のコイル(6)、及び地磁気ベクトル(G)の
移動体(30)の垂直軸(z)の方向の成分の値を検出す
る第4のコイル(7)、 前記第1のコイル(2)及び第2のコイル(3)に所定
周波数の交流磁界を与える第1の励振手段(4,9)及び
第3のコイル(6)及び第4のコイル(7)に前記所定
周波数の他の交流磁界を与える第2の励振手段(5,10)
であって前記第1第2第3及び第4のコイルと共にフラ
ツクスゲート型磁力計のコイル部を構成するもの、 第1及び第2の励振手段に前記所定周波数の交流信号を
供給する励振発振器(10A)、 前記第1のコイル(2)、第2のコイル(3)、第3の
コイル(6)及び第4のコイル(7)のそれぞれに対し
て設けられ、それぞれのコイルの出力信号が入力され前
記所定周波数の交流信号の第2高調波信号がそれぞれ出
力される各帯域フィルタ(11)、 第1のコイル(2)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記針路方位水平軸(x)の方向
の成分の値を表す第1の検出信号値(EX)を出力する第
1の同期整流回路(13X)、 第2のコイル(3)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記直交水平軸(y)方向の成分
の値を表す第2の検出信号値(EY)を出力する第2の同
期整流回路(13Yx)、 第3のコイル(6)の出力信号の第2高調波信号から地
磁気ベクトル(G)の前記直交水平軸(y)方向の成分
の値を表す第3の検出信号値(EYz)を出力する第3の
同期整流回路(13Yz)、 第2の検出信号値(EY)と第3の検出信号値(EYz)に
基づいて、地磁気ベクトルの同じ水平軸方向の成分に対
する第1の励振手段(4,9)と第2の励振手段(5,10)
の特性の差による検出出力の変動値を検出し、それに基
づくレベル補償信号を出力するレベル補償回路(12)、 第4のコイル(7)の出力信号の第2の高調波信号から
地磁気ベクトル(G)の前記垂直軸(z)の方向の成分
の値を表す第4の検出信号値(EZ)であって前記レベル
補償回路(12)のレベル補償信号により制御された信号
値を出力する第4の同期整流回路(13Z)、及び 上記第1の検出信号値(EX)、第2の検出信号値(E
Y)、第4の検出信号値(EZ)、地磁気ベクトル(G)
の値及び伏角(I)の値に基づいて、移動体(30)の針
路方位(θ)、傾きの回転軸(x′)の方位(A)及び
回転軸(x′)の回りの傾き角(B)を求める演算を行
なう演算装置であって、 前記所定の位置における前記地磁気ベクトル(G)の値
及び既知の伏角(I)の値に基づいて地磁気ベクトル
(G)の磁北方向軸(Xo)の方向の水平成分の値(G
Xo)、磁北方向軸(Xo)に直交する水平方向軸(Yo)の
方向における地磁気ベクトル(G)の水平成分の値(GY
o)、及び鉛直方向軸(Zo)の方向における地磁気ベク
トル(G)の鉛直成分の値(GZo)、をそれぞれ求める
第1の演算と、 前記第1の検出信号値(EX)、前記第2の検出信号値
(EY)、第4の検出信号値(EZ)、前記第1の演算によ
り得られた地磁気ベクトル(G)の磁北方向の水平成分
の値(GXo)、磁北方向軸(Xo)に直交する水平方向軸
(Yo)の方向における地磁気ベクトル(G)の水平成分
の値(GYo)、及び鉛直方向軸(Zo)の方向における地
磁気ベクトル(G)の鉛直成分の値(GZo)、のそれぞ
れに基づいて、前記移動体(30)の針路方位(θ)、傾
きの回転軸(x′)の方位(A)、回転軸(x′)の回
りの傾き角(B)によって生じる三次元直交座標(x,y,
z)の、(i)磁北方向軸(Xo)、(ii)磁北方向軸(X
o)に直交する水平方向軸(Yo)及び(iii)鉛直方向軸
(Zo)を有する三次元直交座標からの変化を三次元直交
座標の座標変換演算によって求める第2の演算と、 の演算を行ない、前記針路方位(θ)、傾きの回転軸
(x′)の方位(A)、及び傾き角(B)の値を求める
演算装置(14)、 を有する地磁気による方位測定装置。
1. A fixed component of a moving body (30) moving on the earth, of a component of a known geomagnetic vector (G) at a predetermined position in a direction of a heading direction horizontal axis (x) of the moving body (30). A first coil (2) for detecting a value, a second coil (3) for detecting a value of a component of a geomagnetic vector (G) in a direction of an orthogonal horizontal axis (y) orthogonal to a horizontal axis (x) of a heading.
And a third coil (6), and a fourth coil (7) for detecting the value of the component of the geomagnetic vector (G) in the direction of the vertical axis (z) of the moving body (30), the first coil (6) 2) and the second coil (3), the first excitation means (4, 9) for giving an alternating magnetic field of a predetermined frequency, the third coil (6) and the fourth coil (7) are Second excitation means (5,10) for applying the alternating magnetic field of
Which constitutes a coil portion of a flux gate type magnetometer together with the first, second, third and fourth coils, and an excitation oscillator for supplying an AC signal of the predetermined frequency to the first and second excitation means. (10A), provided for each of the first coil (2), the second coil (3), the third coil (6) and the fourth coil (7), and output signals of the respective coils Of the geomagnetic vector (G) from the second harmonic signal of the output signal of the first coil (2). A first synchronous rectification circuit (13X) that outputs a first detection signal value (EX) representing the value of the component in the direction of the heading horizontal axis (x), and a first output signal of the second coil (3) From the second harmonic signal, the orthogonal horizontal axis (y) of the geomagnetic vector (G) A second synchronous rectification circuit (13Yx) that outputs a second detection signal value (EY) that represents the value of the component of the direction, and a geomagnetic vector (G) from the second harmonic signal of the output signal of the third coil (6). ), A third synchronous rectification circuit (13Yz) for outputting a third detection signal value (EYz) representing the value of the component in the orthogonal horizontal axis (y) direction, a second detection signal value (EY) and a third detection signal value (EY). First excitation means (4, 9) and second excitation means (5, 10) for the same horizontal axis component of the geomagnetic vector based on the detection signal value (EYz) of
The level compensating circuit (12) that detects a variation value of the detection output due to the difference in the characteristics of (1) and outputs a level compensation signal based on it, from the second harmonic signal of the output signal of the fourth coil (7) to the geomagnetic vector ( G) a fourth detection signal value (EZ) representing the value of the component in the direction of the vertical axis (z), the signal value being controlled by the level compensation signal of the level compensation circuit (12); 4 synchronous rectification circuit (13Z), and the first detection signal value (EX) and the second detection signal value (E
Y), fourth detection signal value (EZ), geomagnetic vector (G)
Of the moving body (30), the azimuth (A) of the rotation axis (x ') of the tilt, and the tilt angle around the rotation axis (x') based on the value of (B) is a computing device that performs a computation to determine the magnetic north axis (X) of the geomagnetic vector (G) based on the value of the geomagnetic vector (G) and the known dip angle (I) at the predetermined position. the value of the horizontal component in the ( o ) direction (G
X o ), the value of the horizontal component (GY) of the geomagnetic vector (G) in the direction of the horizontal axis (Y o ) orthogonal to the magnetic north axis (X o ).
o ) and a value (GZ o ) of the vertical component of the geomagnetic vector (G) in the direction of the vertical axis (Z o ), respectively, and the first detection signal value (EX), The second detection signal value (EY), the fourth detection signal value (EZ), the value of the horizontal component in the magnetic north direction of the geomagnetic vector (G) obtained by the first calculation (GX o ), the magnetic north direction axis The value of the horizontal component (GY o ) of the geomagnetic vector (G) in the direction of the horizontal axis (Y o ) orthogonal to (X o ), and the vertical direction of the geomagnetic vector (G) in the direction of the vertical axis (Z o ). Based on each of the component values (GZ o ), the heading direction (θ) of the moving body (30), the direction (A) of the rotation axis (x ′) of inclination, and the direction around the rotation axis (x ′) Three-dimensional Cartesian coordinates (x, y,
z), (i) magnetic north axis (X o ), (ii) magnetic north axis (X o )
a second operation for obtaining a change from a three-dimensional Cartesian coordinate having a horizontal axis (Y o ) orthogonal to ( o ) and (iii) a vertical axis (Z o ) by a coordinate transformation operation of the three-dimensional Cartesian coordinate; An azimuth measuring device by geomagnetism, comprising: a calculation device (14) for performing calculation to obtain the values of the heading azimuth (θ), the azimuth (A) of the rotation axis (x ') of inclination, and the inclination angle (B).
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