| 研究領域 | 微気象制御学：微気象の調和的予測と能動的観測の融合による自律制御型社会基盤の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05752
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
鈴木 智 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90571274)
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| 研究分担者 |
椿野 大輔 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00612813)
野田 龍介 東京工科大学, 工学部, 講師 (00811267)
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
36,140千円 (直接経費: 27,800千円、間接経費: 8,340千円)
2022年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2021年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2020年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 微気象 / 能動的観測 / ドローン / 微気象予測 / ナノドローン / 多階層制御 / 外乱オブザーバ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微気象（人工物や人間活動の影響を強く受ける地表付近の詳細気象）予測に有用な建物密集区域の低高度における気象情報を収集し、微気象を観測する技術を創出する。MEMS技術によって開発された超小型センサを、新たに開発する生物規範型ナノドローンに統合し、微気象観測のための階層的なタスク（機体の制御、複数機体や障害物の回避、軌道・地域の選定）を、各階層での最適性を保ちながら制御することで、機動性だけでなく適応性も持ち合わせた能動的観測の実現を目指す。タスクの階層性と市販のマイクロドローンも有効に利用しながら要素技術の開発を進め、微気象予測班と連携しながら、微気象予測システムの創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、「ドローンを用いた、超高密度かつ安全な微気象の能動的観測技術の創出と体系化」を目指し、生物規範型ナノドローンの開発、マイクロドローンの情報機能化、多階層制御技術、外乱オブザーバを用いた風外乱推定とロバスト制御に関する研究を実施した。各研究グループの成果統合を目的とした合同実験を実施し、複数ドローンを用いた風速計測、外乱オブザーバによる外乱推定、協調風外乱推定に関して初期的な知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた成果によって、本研究領域の中核を成す技術の一つである微気象の能動的観測の実現が可能となった。また、安全性・信頼性の高いナノドローンの開発によって、屋外のビル街区などの従来のドローンの飛行が難しい空間での情報収集（気象情報に限らない）のさらなる高密度化が見込まれる。したがって、自然科学的・社会的なインパクトが非常に大きいと考えられる。
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