Establishment of Optimal Route Control System for Small Unmanned Aircraft Movement using Smart Meter Wireless Devices

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K11875
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60060:Information network-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: UEDA Kiyoshi 日本大学, 工学部, 教授 (00738429)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 匠 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (40318861)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 重み付けダイクストラ法 / 経路ロック方式 / 輻輳抑制航行制御分散管理手法 / 多階層ネットワーク構築方式 / 無線ジオフェンス飛行禁止領域回避軌道制御手法 / ノード自律危険度評価方式 / 複数経路探索法 / 中継機能配置ノード選択アルゴリズム

Outline of Final Research Achievements

As air radio facility for home deliveries by UAVs, optimum routing methods were established that uses radio devices to construct a virtual wireless multi-hop network with mapped safe and efficient navigation routes, avoiding as far as possible dangerous areas over densely populated areas. Logic and learning methods were established for each node to autonomously determine its own danger level through interaction with other nodes, as well as a diversion route construction method to avoid collisions of UAVs and to deal with node and link anomalies on the route.

Free Research Field

情報ネットワーク

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の学術的意義、社会的意義は、無線マルチホップネットワークにおいて、物質の移動へスコープを広げ、従来にない安全性の評価尺度に着目した経路構築技術の確立にある。これは、全家屋の無線デバイスノードによる膨大なネットワーク規模でありスケーラブルな分散処理方式でなければならない。さらに、各ノードの安全性推定にむけて自律分散的に無線ネットワーク情報から危険度を自動判定する機械学習アルゴリズムや、各ノードが複数の小型移動機位置から衝突予測し動的に経路制御するアルゴリズムを新たに確立した。本研究成果により、多数の小型移動機が安全に航行し、小型移動機による宅配を全国各地へ普及できる。