2010 Fiscal Year Annual Research Report
リアルタイム性を考慮したスウォーミングシステムの最適誘導制御
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21560822
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
内山 賢治 日本大学, 理工学部, 准教授 (90281691)
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| Keywords | スウォーミングシステム / フォーメーションフライト / 無人飛行機 / リアルタイム性 / ポテンシャル関数誘導法 / 分岐理論 / 最適誘導制御 / 状態推定 |
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| Research Abstract |
本研究は,スウォーミングシステム(あるミッションを達成するために複数の機体が個々の能力を有機的に結合し協働するシステム)に対して自律化技術を確立することを目的としている.また,この技術を検証するための実験対象として,UAV(Unmanned Aerial Vehicle:無人飛行機)のフォーメーションフライトを計画している.昨年度は,数値シミュレーションによる誘導則の検証およびUAV試作機の開発した.
本年度は,まず,UAVの自律飛行制御の確立を行い,次に制御入力の拘束を考慮した誘導則を導出し,数値シミュレーションによりその有効性を検討することを計画した.UAVはエルロン,ラダー,エレベータの3舵とプロペラによる推進力で制御されるが,いずれも制御入力としての上限値を有しており,制御系を設計する際にその点を考慮する必要がある.そこで,昨年度誘導則に用いたポテンシャル関数誘導法に拘束条件を考慮した関数を導入することで,理論的に制約条件を満たす誘導則を導くことができた.さらに,従来は単純なフォーメーションフライトしか形成できなかったが,本手法により3次元的に自由にフォーメーションの形態を設計することが可能となった.UAVの自律飛行制御の成果はトロントで開催されたAIAA Guidance,Navigation,and Control Conferenceで発表した.また,制御入力の拘束条件を考慮した誘導則に関する成果はフランスのニースで開催されたICAS(27^th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences)で発表した.
来年度は状態推定を含めた制御系の設計および実機によるフォーメーションフライトの実現を目指す.
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