2015 Fiscal Year Annual Research Report
波浪中を航行する船の運動モデルに関する逐次データ同化
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25289328
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| Research Institution | Japan Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
寺田 大介 国立研究開発法人水産総合研究センター, 水産工学研究所, 主任研究員 (80435453)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 秋彦 国立研究開発法人水産総合研究センター, 水産工学研究所, 主幹研究員 (10344334)
橋本 博公 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 准教授 (30397731)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海上安全 / 船舶工学 / 防災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、まず逐次データ同化の方法を用いて波浪中を航行する船の運動モデルに関するヴァリデ-ションならびにパラメータ推定を行い、現在使用している波浪中における船体運動の予測モデルの改良を行うことである。具体的な方法および着目する項目は次の通りである。1)逐次データ同化の方法：粒子フィルタ(北川のモンテカルロ・フィルタ) 2)波浪中における船の運動モデル：向い波中におけるパラメトリック横揺れ予測モデル 3)パラメータ推定：モデルで経験的に与えている項(特に、減衰力係数)および不規則な波強制力。次に、実船動揺(横揺れ)データのみを用いた実海域でのパラメトリック予測システムの開発を試みることである。
このような目的のもと、平成27年度は、平成26年度に開発した規則波中における一自由度モデルに関する逐次データ同化の計算コードを、規則波中における三自由度モデルに拡張した上で平成26年度と同様な検討を行った。数値実験および模型実験に基づく検証の結果、モデル・ヴァリデーションおよびパラメータ推定ともに上手く実現できことが明らかにできた。また、不規則波中における一自由度モデルに関する逐次データ同化の計算コードを開発した。さらに、実船横揺れデータのみを用いた実海域でのパラメトリック予測に関しては、これまでの方法とは異なり、確率分布の時間発展を予測する方法を新たに提案した。模型実験のデータに基づいてその有効性を検証した結果、提案した方法がパラメトリック横揺れの予測に関して有効であることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
規則波中におけるパラメトリック横揺れ数学モデルのモデル・ヴァリデーションおよびパラメータ推定に関する方法論を確立することができた。また、不規則中におけるパラメトリック横揺れ数学モデルに関する逐次データ同化のための計算コードの開発が実現できた。さらに、実船横揺れデータのみを用いた実海域でのパラメトリック予測に関しては、これまでの方法とは異なり、確率分布の時間発展を予測する方法を新たに提案できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、不規則波中における三自由度パラメトリック横揺れ数学モデルのモデル・ヴァリデーションおよびパラメータ推定に関する方法論を確立する。さらに、実船横揺れデータのみを用いた実海域でのパラメトリック予測法と逐次データ同化に基づく数学モデルベースの予測法との融合を試み、実海域におけるパラメトリック横揺れ発生防止に有効な手段を明らかにする。
これらの研究課題を解決するためには種々の困難が生じることが予想されるが、学会発表などを通じて様々な方々からご意見を頂き、解決していく予定である。
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