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小惑星探査高効率化のための形状・運動自動推定および自動画像航法

研究課題

研究課題/領域番号 15J09172
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

武石 直也  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード小惑星探査 / SLAM / 画像航法
研究実績の概要

本年度は、小惑星探査を高効率化・高精度化することを目標とした小惑星形状、運動状態、探査機位置等の自動推定アルゴリズムについて、昨年度までに開発した基本的なアルゴリズムをもとにして、アルゴリズムのさらなる効率化をはかった改良などを施したうえで、実際の小惑星探査での使用に向けた性能評価やインタフェースの整備などを行った。特に、シミュレータを用いて生成した小惑星の模擬画像をもとにして複数の性能評価実験を行い、いずれの場合でもおおむね合理的な推定結果が得られることを確認した。特に、探査機がある一定の範囲にとどまり小惑星のなるべく多くの部分を観測しようとするフェーズ(ホームポジションにおけるフェーズ、小惑星探査初期)を模した状況についての実験では、上記の小惑星形状、運動状態、探査機位置を画像列からほぼ自動的に合理的な時間(標準的なラップトップで1時間程度の計算時間)で推定できることを確認した。また、探査機が小惑星に向かって降下していく場合(上記のフェーズの後に行われる)を模した状況についても同様の実験を行い、開発したアルゴリズムが動作することを確認した。
さらに発展課題として、上記のような応用場面で登場する時系列データ(上記の場合には画像列)を効率よく解析する諸手法についての研究も行った。これらの方法は、画像列のような時系列データを解析して情報を得るうえで効率的な前処理手法として活用できると期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Visual Monocular Localization, Mapping, and Motion Estimation of a Rotating Small Celestial Body2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Takeishi and Takehisa Yairi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 29 号: 5 ページ: 856-863

    • DOI

      10.20965/jrm.2017.p0856

    • NAID

      130007519785

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2017-10-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bayesian Dynamic Mode Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      N. Takeishi, Y. Kawahara, Y. Tabei, and T. Yairi
    • 雑誌名

      Proc. of the 26th Int'l Joint Conf. on Artificial Intelligence (IJCAI'17)

      巻: -- ページ: 2814-2821

    • DOI

      10.24963/ijcai.2017/392

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Subspace dynamic mode decomposition for stochastic Koopman analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Takeishi Naoya、Kawahara Yoshinobu、Yairi Takehisa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 3 ページ: 033310-033310

    • DOI

      10.1103/physreve.96.033310

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sparse Nonnegative Dynamic Mode Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      Noya Takeishi, Yoshinobu Kawahara, and Takehisa Yairi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)

      巻: -- ページ: 2682-2686

    • DOI

      10.1109/icip.2017.8296769

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning Koopman Invariant Subspaces for Dynamic Mode Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Takeishi, Yoshinobu Kawahara, Takehisa Yairi
    • 雑誌名

      Advances in Neural Information Processing Systems

      巻: 30 ページ: 1130-1140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamic Visual Simultaneous Localization and Mapping for Asteroid Exploration2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Takeishi and Takehisa Yairi
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space
    • 発表場所
      北京, 中華人民共和国
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous Estimation of Shape and Motion of an Asteroid for Automatic Navigation2015

    • 著者名/発表者名
      N. Takeishi, T. Yairi, Y. Tsuda, F. Terui, N. Ogawa and Y. Mimasu
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
    • 発表場所
      シアトル, アメリカ合衆国
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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