2012 Fiscal Year Annual Research Report
高精度姿勢・高度制御可能型高速深海曳航体システムの開発研究
| Project/Area Number |
23360389
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40155859)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (20274532)
梶原 宏之 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30114862)
澤 隆雄 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 研究員 (50359139)
小寺山 亘 九州大学, 名誉教授 (80038562)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 海洋工学 / 制御工学 / 水中ビークル / 曳航体システム |
|---|
| Research Abstract |
近年、海底地震研究・海底資源の探査・精密海底地形の作成・海底下内部構造の調査などが急務となっている。さらに、深層域における海洋観測も地球環境変動に関する研究にとって必要とされている。そこで本研究では、調査・探査・観測に悪影響を及ぼす運動を低減することができ、高精度な姿勢・高度制御が可能な高速深海曳航体システムの研究開発を目指す。 24年度は研究計画に基づき、（１）最適運動制御方法の検討、（２）シミュレーションによるシステムの最適化、（３）ランチャー模型の製作、（４）曳航体模型制御装置の製作を行った。
（１）ではランチャーの1次ケーブルによる曳航点を適切に選ぶことで、ランチャーのアクチュエーターによる運動制御は行わないこととし、曳航体の翼制御のみで調査・探査・観測に悪影響を及ぼす運動を低減することとした。
（２）では滑空体について、前翼と後翼をうまく使うことで高度な運動制御が可能であることを示した。
（３）では３Ｄキャドにより機体形状を決定し、ＦＲＰで模型を製作した。機体内には運動シミュレーション精度を模型を用いた水槽試験により検証できるように、深度・姿勢センサーが搭載されている。
（４）では次年度製作予定の曳航体模型の運動を3つのアクチュエーターを用いて制御可能な制御装置を製作した。制御装置は同時にランチャー模型と曳航体模型に搭載される深度・姿勢センサー情報を管理可能である。
さらに、製作されたランチャー模型を水槽で曳航し、翼による制御を行わなくても運動性能が良好であることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は良好な性能を最小のアクチュエーターで実現する深海曳航体システムについて検討し、ランチャー模型と曳航体模型制御装置を製作した。ランチャー模型については機体内に曳航体模型を格納する十分なスペースと低抵抗という相反する性能を満足する形状を３Ｄキャドを使用して設計し、製作した。また、2次ケーブを用いて曳航体を曳航する際に障害となる可能性のある水平尾翼の形状を検討し、垂直尾翼の上端に配置することとした。曳航体模型制御装置については３つのアクチュエーターを制御し、ノイズの少ないセンサー出力を制御に使用できるものを製作した。さらに、水槽試験により製作したランチャー模型が安定して曳航可能であることを確認した。以上より研究は概ね順調に進展していると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後、当初の計画に従って曳航体模型を製作し、深海曳航体システムの水槽模型試験を行い、制御方法の最適化を図っていく計画である。
|
