Route evaluation method for autonomous underwater vehicle without support vessel

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15235
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 大木 健 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海資源調査技術開発プロジェクトチーム, 特任技術副主任 (10768237)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: AUV / ASV / Route evaluation

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、複数の自律型海中ロボット (AUV*1)を、自律型洋上中継器(ASV*2)によって岸壁から海域に直接展開して調査を行わせる母船レス海底調査システムについて、ロボットの航走ルートの定量評価手法の研究を行っている。母船レス海底調査システムは、AUVの輸送・着揚収・管制を担っていた支援母船を洋上ロボットによって代替するものであり、支援母船の数に制約されずにAUVの大規模な展開を可能とする。想定する具体的な運用フローは、ASVにより複数のAUVを岸壁から調査海域まで曳航し、調査海域においてAUVを切り離し、その後はASVによって通信中継をしながら複数AUVを管制し、調査を行う、というものである。この中で、限られたAUV内蔵バッテリーを有効に活用しつつ、安定した通信・測位が維持される最適な航走ルートを計画する必要があり、本研究ではその定量評価に取り組む。研究開発項目としては、「A. AUVの海底調査効率の定量評価手法の構築」「B. AUV・ASV間の通信・測位安定性の定量評価手法の構築」「C. シミュレーション」があり、当年度は、AおよびBを主に実施した。AとBの手法の設計に際しては、過去に母船レス調査システムを実海域で運用した際のAUVとASVの各種ログデータを収集し、その解析を進めた。加えて、Cのシミュレーションで用いる、各種地理情報やロボットの航走データを一体的に管理・解析可能なソフトウェア群を選定し調達した。
*1 AUV: Autonomous Underwater Vehicle
*2 ASV: Autonomous Surface Vehicle

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当該年度は、本研究の研究開発項目のうち、「A. AUVの海底調査効率の定量評価手法の構築」「B. AUV・ASV間の通信・測位安定性の定量評価手法の構築」について進めるとともに、次年度実施予定の「C. シミュレーション」のためのソフトウェア調達を行った。AとBの手法の設計に際しては、過去に母船レス調査システムを実海域で運用した際のAUVとASVのログデータを収集し、その解析を進めているが、データの入手や解釈についてのやり取り、データ解析に想定よりも時間を要したため、当該年度実施の手法構築について一部遅れが生じている。他方、次年度実施予定のCのシミュレーション環境整備に向けた調達を一部実施しており、次年度において遅れを取り戻すことが可能と考えている。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、必要なデータをさらに収集し、「A. AUVの海底調査効率の定量評価手法の構築」および「B. AUV・ASV間の通信・測位安定性の定量評価手法の構築」を完了させる。その上で、調達済みソフトウェア上で「C. シミュレーション」を実施し、提案手法自体の妥当性を検証しながら成果を取りまとめる方針である。コロナウイルスの影響により研究で必要な物品の調達や、学会開催・論文出版に影響が及ぶ可能性があることから、状況を注視しつつ定期的に計画を見直して研究を推進する。

Causes of Carryover

物品費について、調達した高額なソフトウェアが入札によって想定より低額にて調達できたため。また、研究の進捗が一部遅延したことに依る旅費、その他費用の執行がなかったため。
次年度は、データ処理用のソフトウェア・ストレージ等の調達費、学会参加費、論文投稿費としての使用を予定している。