船舶の操縦性能推定法と、それに基づく予測制御による自動運航の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555306
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 高瀬 悟 広島大学, 工学部, 講師 (10253105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新宅 英司 広島大学, 工学部, 助教授 (50263728) ; 平田 法隆 広島大学, 工学部, 助手 (80181163) ; 平尾 三郎 広島大学, 工学部, 助手 (70181138) ; 小瀬 邦治 広島大学, 工学部, 教授 (40034409)
• Keywords: 操縦性能推定法 / 自由航行試験 / データベース / 船位誘導システム

Research Abstract

本研究の目的は船舶の自動運航・船位誘導システムの開発であるが、あらゆる局面を想定した船位誘導システムを扱うのはまだ難しい問題である。そのため特に操船者の負担が大きく、自動誘導システムによる操船支援・操船自動化が有効になる、離着桟を中心とした港湾内操船を第一の対象として研究を進めた。
港湾内の操船の特徴としては低速であること、縦方向の船速に対して横方向の速度や回転運動が小さくないこと、船速に比べて海水の流れが無視できない大きさになること等が挙げられる。船舶の操縦性能を推定する実験方法としては従来は主に拘束模型試験が行われていた。しかし現在の拘束模型試験の技術では低速の実験を行うことは難しい。そこでこれに替わって自由航行試験により船舶操縦性能を求める方法を行った。この方法はかつて問題点が指摘されて長らく重要視されていなかったが、本年度の研究の成果として、試験項目の工夫やデータベースを利用した統計処理の手法を発展させることで自由航行試験の実用化を行った。この方法では低速での模型試験や、実船を用いた試験により操縦性能を求めることが出来、そのような実験を行って、手法の検討を行った。
試験装置として実船試験では高精度な衛星測位システムであるキネマティックDGPSを使う試験方法を開発した。模型試験では本年度は非接触型光式センサーを使用したが精度が十分ではなく、ビデオ解析等を使ってさらに高精度の計測を開発することが次の課題となる。
また、本年度は操縦性能の推定に時間をかけ、船位誘導システムの開発はまだ本格的には行っていないので、これを次年度の課題とする。