2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of estimation method for capsize risk for an autonomous ship in waves
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19H02360
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梅田 直哉 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20314370)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 秋彦 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(神栖), 主幹研究員 (10344334)
牧 敦生 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50556496)
酒井 政宏 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30845334)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | parametric rolling / pure loss of stability / water on deck / broaching / short-crested waves / automatic steering / stochastic model |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実海域相似の短波頂不規則波の主方向に対して斜めの角度をもって自動運航するコンテナ船の模型実験を行い、パラメトリック横揺れの発生確率を求めた。一方、時間領域の5自由度数値シミュレーションモデルを構築し、それによる計算で実験による確率と良い一致を得た。さらに、横波状態で短波頂波では大きなパラメトリック横揺れが生じる一方、長波頂波では生じない理由も明らかにした。また、リアルタイムで危険を避ける操船を行うための簡易計算法も求めた。短波頂不規則追波中を自動運航するカーフェリーについて、その大角度横揺れの発生確率を操縦運動と復原力低下を考慮した数値シミュレーションで計算し、模型実験とよく一致することを確認した。そしてその結果をリアルタイムで推定する簡易計算法も提案、検証した。短波頂不規則斜め追波中の漁船の自動操縦模型実験を甲板滞留水の挙動計測も含めて水研機構の角水槽で実施する一方、甲板滞留水影響を反映した斜め追波中を自動操船する漁船の転覆シミュレーションモデルも構築した。また、甲板滞留水影響を考慮した自動運航沖合補給船の簡易復原性評価法についても検討した。また、確率微分方程式によって理論推定したパラメトリック横揺れの発生確率を計算し、簡易推定法に対して安全側の推定となることを確認した。さらに、ブローチングによる自動運航船の大傾斜発生確率推定のクリティカルウエーブ法に初期条件の影響を考慮するための理論を展開し、直接シミュレーションによってその結果を検証した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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