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無人飛行機の自律的チームオペレーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560690
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

東野 伸一郎  九州大学, 大学院・工学研究院, 講師 (40243901)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード航空宇宙工学 / UAV / チームオペレーション / パスプラニング / 自律飛行 / 自律飛行経路生成 / 複数機制御
研究概要

自立的にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)の飛行経路を生成し,複数のUAVがチームオペレーションを実施するための基礎となる,UAV用超小型・軽量アビオニクスのハードウェアおよびソフトウェアなどの開発を行い,オートパイロットの性能が十分であることを,単独機ではあるが,飛行実験によって確認した.
複数機のUAVの飛行経路を自律的に生成するための方法として,まず単独機の場合について,地形や悪天候域,他機などが含まれる領域をグリッド情報として取り扱い,数値地図や数値予報情報などの組込みを容易にすることによって,静的障害物および動的障害物を統一的に取り扱いつつ,進化アルゴリズムを応用してウェイポイントの連鎖として最適な飛行パスを生成することのできる方法を考案し,コンピュータによるシミュレーションによってその有効性を確認した.
また,ルールーベースの障害物回避アルゴリズムとのハイブリッド化を行うことによって,リアルタイム計算において重要となる限られた時間内での計算性能において,十分高速に解を得ることが確認された.
複数機のUAVのタスクアサインと飛行経路を同時に最適化することにより,チームとしてUAVを機能させる方法については,複数のUAVにリーダー機を置き,リーダー機が複数のウェイポイントを複数のUAVにタスクアサインを行い,各UAVは,アサインされたウェイポイントに対して各個体で障害物回避を行いつつ最適飛行経路を探索するとともに,得られた飛行経路のコストから,リーダー機はタスクアサインの最適化を繰り返すという方法を考案し,同様にシミュレーションによってその有効性を確認した.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件)

  • [雑誌論文] Automatic Generation of UAV configuration by Using Evolutionary Algorithm2005

    • 著者名/発表者名
      S.Nagasaki, S.Higashino, A.Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA paper 2005-7080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Automatic Generation of UAV configuration by Using Evolutionary Algorithm2005

    • 著者名/発表者名
      S.Nagasaki, S.Higashino, A.Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper

      ページ: 2005-7080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] UAVの最適経路生成と実証飛行実験計画について2005

    • 著者名/発表者名
      台木敏晴他
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会西部支部講演会(2005)

      ページ: 61-65

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hierarchical Flight Management and Control of Autonomous UAVs based on Evolutionary Computation and Total Energy Concept2004

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichiro Higashino et al.
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-6531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a distributed Onboard System for an UAV2004

    • 著者名/発表者名
      John-Ho Kim et al.
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-6539

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic Wind-Tunnel Testing Using Captive Flight Method2004

    • 著者名/発表者名
      Koji Fukami, Shin-Ichiro Higashino, Akira Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-5176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hierarchical Flight Management and Control of Autonomous UAVs based on Evolutionary Computation and Total Energy Concept2004

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichiro Higashino, John-Ho Kim, Satoshi Kuroyanagi, Akira Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper

      ページ: 2004-6531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Distributed Onboard System for an UAV2004

    • 著者名/発表者名
      John-Ho Kim, Norifumi Ikeda, Daisuke Morita, Tomohiro Narumi, Shin-Ichiro Higashino, Akira Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper

      ページ: 2004-6539

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic Wind-Tunnel Testing Using Captive Flight Method2004

    • 著者名/発表者名
      Koji Fukami, Shin-Ichiro Higashino, Akira Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper

      ページ: 2004-5176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hierarchical Flight Management and Control of Autonomous UAVs based on Evolutionary Computation and Total Energy Concept2004

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichiro Higashino et al.
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-6531 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Distributed Onboard System for an UAV2004

    • 著者名/発表者名
      John-Ho Kim et al.
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-6539 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Wind-Tunnel Testing Using Captive Flight Method2004

    • 著者名/発表者名
      Koji Fukami, Shin-Ichiro Higashino, Akira Sakurai
    • 雑誌名

      AIAA Paper 2004-5176 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 小型無人機の動特性同定を目的とした風洞内係留飛行試験法2004

    • 著者名/発表者名
      深見浩司, 東野伸一郎, 桜井晃
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会誌 52・605

      ページ: 241-238

    • NAID

      10013078605

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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