2010 Fiscal Year Annual Research Report
最適情報量経路を用いたホバー機の障害物回避に関する研究
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21560816
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
上野 誠也 横浜国立大学, 環境情報研究院, 教授 (60203460)
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 最適制御 / ヘリコプター / 衝突回避 / 制御工学 |
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| Research Abstract |
年度当初に立てた研究計画に従い、大きな遅れも無く下記の課題の研究を進めることができた。
(1)実時間最適計算手法の開発:今年度は獲得する情報量を評価関数として数値解を求めた。これは獲得する情報量を最大限に追及した時の経路を求めることであり、本研究の情報量フィードバック(IFB)の極限値を示すことになる。情報量を最大にするためには、情報量が減少する前に行動をとる必要があり、フィードバックで実現するには新たな課題があることが示された。一方、この研究と平行して、実時間最適化のアルゴリズム開発を継続した。扱った問題は宇宙往還機の軌道最適化であり、本研究課題とは直接関係していないが、ホモトピー法を使用したアルゴリズムの高速化を行い、その成果の口頭発表を行った。
(2)地上走行実験の実施:前年度に開発された地上実験装置を用いて、IFBの実証実験を実施した。地上走行車両に搭載された測域センサで障害物を感知し、回避する走行実験である。さらに、制御則にIFBを付加した走行実験を実施し、IFBの効果を実証した。数値計算で得られた成果が、ノイズを含む実験でも有効に機能した。これらの成果は口頭発表を行い、それを基に論文として投稿する準備を行った。なお、1基のセンサーで情報量レベルの計測と回避すべき侵入機の識別が可能であることが示され、次年度の飛行体のセンサー数に反映した。
(3)飛行実験の準備:飛行実証実験に用いる飛行体の設計を最適化し、製作するための準備を行った。複数のダクテッドファンを搭載したホバリング可能な機体を設計した。前項の実験成果を受けて、搭載機器の選定を行った。飛行体はホバリング可能な機体でありながら、姿勢を変更せずに移動することを可能としている。
今年度は多くの成果を得たので、論文投稿ならびに書籍執筆を行った。いずれも次年度に刊行される予定である。
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