| 研究課題/領域番号 |
04650380
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
田中 正吾 山口大学, 工学部, 教授 (70108661)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 船舶姿勢 / オンライン計測 / ヒービング / ローリング / ピッチング / サーボ型加速度センサ / カルマンフィルタ / 知的計測 / 傾斜角センサ / サーボ形加速度センサ / 時変動量計測 |
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| 研究概要 |
海洋開発や港湾工事等における海底面形状探索に際してのソナー使用時のソナーデータ補正や船舶姿勢制御等の観点から、船舶姿勢オンライン自動計測システムの開発は重要である。この観点から、本研究課題を遂行する以前に、著者らはヒービング、ローリング及ピッチングの測定をオフラインで行える船舶姿勢自動計測システムを開発した。
本研究課題では、上記計測をオンラインで高精度に行いたいという現場の強いニーズに従い、まず初年度は、比較的大型の船舶を念頭に、ヒービングとローリングが測定できる船舶姿勢オンライン自動計測システム開発した。具体的な方法としては、ヒービングとローリングとを適切な線形ダイナミクスモデルで表現し、これらに船舶に適切に配置された加速度センサ出力による観測方程式とを組み合わせカルマンフィルタを適用するオンライン自動計測システムである。しかし、この方式を拡張し、ピッチングの測定をも行える船舶姿勢オンライン自動計測システムを構成しようとすると、ピッチングバイアスの情報が得られず、ピッチングの完全な計測が困難となることがわかった。
そこで次年度の研究では、ピッチングバイアスの情報をオンラインで得るために傾斜角センサを用いることにした。しかし動的状態で傾斜角センサを用いると、その加速度(重力加速度以外の)外乱により出力に大きな誤差が生じるので、本研究ではまず傾斜角センサの可動部の動特性を求め、これを利用することにより計測の問題を、測定対象だけでなくセンサ類も含めたトータルシステムに拡げ、目標とする計測システムを開発した。そして、加速度センサ4個、傾斜角センサ1個の5センサ方式及び加速度センサ1個、傾斜角センサ2個の3センサ方式の船舶姿勢オンライン自動計測システムをそれぞれ開発し、これらはいずれも学会誌に投稿中である。
なお、本研究課題に関連し、ローリング軸の位置が明白でない場合にも適用可能なロバストな船舶姿勢オンライン自動計測システムも開発した。
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