2018 Fiscal Year Research-status Report
Study of data-driven unsteady flow measurement system using autonomous drone
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17K17592
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
三坂 孝志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20645139)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | データ同化 / 二次アジョイント法 / 可観測性グラム行列 / 最適計測 / 計測感度 / ドローン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではデータ同化システムから得られる計測データの感度（重要度）情報を用いて統計的に尤もらしい状態推定を行うための最適計測アルゴリズムを，ドローンによる局所環境流動計測システムに融合して，データ駆動型の非定常環境流動計測システムの実証を行い，実環境における限られた計測の価値を最大化する手法を確立することを最終的な目標としている．本研究では進捗度合いを鑑みて，特に最適計測のアルゴリズム検討と数値実験に注力している．
本年度は最適計測アルゴリズムで必要な計測感度の評価方法として，二次アジョイント法および可観測性グラム行列を用いた手法の比較・検討を行った．可観測性グラム行列を用いた方法ではアンサンブル計算により近似的に可観測性（すなわち，計測の良し悪し）を評価するが，その精度を調べるために簡単な流体問題（低レイノルズ数の2次元角柱流れ）を設定し，同一のデータ同化条件においてこれらの手法の比較を行った．結果としては，検討した条件で可観測性グラム行列から得られた計測感度の分布において，二次アジョイント法の結果と同様の傾向が得られており，可観測性グラム行列の計測最適化における有用性を示すことができた．アンサンブルベースの可観測性グラム行列による方法では，アンサンブルの生成法に問題依存の自由度が生じるものの，既存の解析コードを改変することなく利用することができるため，より汎用的な計測感度の評価手法になりうると期待できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
可観測性グラム行列に基づく計測最適化のデータ同化における有用性を示すことができた．この結果は本研究課題における重要な成果の一つである．二次アジョイント法および可観測性グラム行列を用いた手法の比較が想定以上に進捗したため，フィールドにおける実証実験よりも数値実験による手法の比較・検討を優先した．
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| Strategy for Future Research Activity |
二次アジョイント法および可観測性グラム行列を用いた手法の比較をより現実に近い複雑な問題において行う予定である．ドローンを用いた飛行実証に関しては，リアルタイム解析が可能なシステムの検討を引き続き準備を進めることする．
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| Causes of Carryover |
（理由）
次年度使用額は，今年度の研究を効率的に推進したことにより発生したものである．
（使用計画）
次年度使用額は，平成31年度請求額とあわせ，平成31年度の研究遂行に使用する予定である．
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