動的な分散遺伝的アルゴリズムによる多峰性最適軌道探索の研究とUAVによる飛行実証

• 研究課題/領域番号: 15K06604
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 米本 浩一 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (80404101)
• 研究分担者: 藤川 貴弘 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (40781795)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 遺伝的アルゴリズム / 多峰性最適軌道探索 / UAV飛行実証

研究成果の概要

階層的クラスタリングにより，母集団を進化過程で逐次相似性の高い個体の小集団に分割し，多峰性解の探索に適した「動的な分散遺伝的アルゴリズム」(Dynamically Distributed Genetic Algorithm: Dyn DGA)を開発し，そのFPGA(Field Programmable Gate Array)への実装を行った．また，小型無人航空機を用いた飛行実証実験により，リアルタイム最適軌道生成や誘導システムへの実用化計画を立案した．

研究成果

• [国際共同研究] The University of Texas at El Paso(米国)
• [雑誌論文] Winged Test Rocket with Fully Autonomous Guidance and Control for Realizing Reusable Suborbital Vehicle (2016)
  • 著者名/発表者名: Yonemoto K., Yamasaki H., Ichige M., Ura Y., Gossamsetti Guna S., Ohki T., Shirakata K., Choudhuri Ahsan R., Ishimoto S., Mugitani T., Asakawa H., Nanri H.
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering 巻: Vol.10, No.1 ページ: 97-107
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Preliminary Design of Dynamically Distributed Genetic Algorithm Onboard Guidance System for Experimental Winged Rocket (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichige, M., Yonemoto, K., Fujikawa, T., Hirakida, S., Ura, Y., Gossamsetti, G. S., Ohki, T.
  • 学会等名: Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology (APISAT)
  • 国際学会
• [学会発表] 動的分散遺伝的アルゴリズムを用いたリアルタイム最適軌道生成の性能向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 開田悟史，米本浩一，藤川貴弘，市毛優智
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第70期総会・講演会
  • 発表場所: 佐賀大学理工学部，佐賀
• [学会発表] Evaluation of DynDGA Guidance Methodology Using UAV (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichige, M., Yonemoto, K., Fujikawa, T., Ura, Y., Gossamsetti, G. S., Hirakida, S.
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] 動的分散遺伝的アルゴリズムを使用した軌道生成におけるフーリエ級数正規化による姿勢コマンドの改善 (2016)
  • 著者名/発表者名: 蓑手勇人，米本浩一，伊多倉京士朗，市毛優智，大木巧
  • 学会等名: 日本機械学会 九州支部第69期総会・講演会
  • 発表場所: 熊本大学，熊本
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] Development and Evaluation of Guidance Methodology Using Dynamically Distributed Genetic Algorithm for Sub-orbital Winged Rocket (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichige M., Yonemoto K., Yamasaki H., Itakura K.
  • 学会等名: 30th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2015-07-04
  • 国際学会