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海洋環境を利用したフリーフォール型海底観測装置の高精度位置推定の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K06913
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 船舶海洋工学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

小池 義和  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30251672)

研究分担者 森野 博章  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50338654)
清水 悦郎  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60313384)
広橋 教貴  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (90376997)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
キーワード海底観測 / 特徴点抽出 / 慣性航法 / ステレオ画像法 / フリーフォール型 / ガラス球 / 海洋調査 / 移動量推定 / 海底資源探査 / フリーフォール / カルマンフィルタ / CMOSイメージセンサ / 位置推定 / SURF / カルマンフィルター / PIV / 海洋探査・機器
研究成果の概要

海洋調査において拡張性が高いガラス球を用いたフリーフォール型観測機による海底調査において得られたデータに精度の高い位置情報を付与することを目指す.そのためにステレオ視カメラ,慣性センサを内蔵した観測機を構成し,船舶運航実験用水槽及び実海域で観測機の位置推定精度の実験を行った.慣性センサノイズのモデル化及びシミュレーションデータの作成,また距離計データの統合処理アルゴリズムの提案,陸上での精度確認を行った.さらにステレオ画像解析による移動量推定を行った.観測機の移動に伴い,撮影可能領域が変化し特徴点の消失・出現が発生するため,移動量推定に用いる特徴点の更新方法についても検討している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近海を網羅的に調査可能な海中無人探査機の開発を目的としており,新しい試みである.プロジェクトでは,既にガラス球内でガラス球外部の海洋データをモニタ可能なシステムを実現している.海底調査用の基本回路基板,プログラムはユーザが拡張しやすいように検討を重ねることも本研究の目的としており,ユーザが拡張可能な,つまりユーザ開発型の基本セットの提供を念頭においている.海洋研究の専門家以外の研究者を海洋調査に多く取り込むことで,日本の近海の資源,環境の有効活用が期待できる.その成果は,再生可能エネルギーで期待されている洋上発電の立地調査のためのマップデータ提供など,波及効果のポテンシャルは大きなものがある.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Motion Estimation by Using Stereo Vision Analysis For Underwater Observation System2019

    • 著者名/発表者名
      Masyhuri Husna binti Mazlan, Morisawa Daisuke, Koike Yoshikazu,Shimizu Junji, Enomoto Eriko, Hirohashi Noritaka, Shimizu Etsuro,and Sakata Kunio
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electronics, Information, and Communication
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation on Improvement of Position Estimation Accuracy in Underwater Using MEMS IMU2019

    • 著者名/発表者名
      Junji Shimizu, Kenta Hata, Yoshikazu Koike, Hiroaki Morino, Eriko Enomoto, Masyhuri Husna, Noritaka Hirohashi, Etsuro Shimizu, and Kunio Sakata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electronics, Information, and Communication
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Range Finder by Image Sensor in the Underwater Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Eriko Enomoto, Junji Shimizu, Yoshikazu Koike, Husna Masyhuri, Yuichi Hashimoto, Hiroaki Morino, Noritaka Hirohashi, Etsuro Shimizu and Kunio Sakata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electronics, Information, and Communication
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Challenge to underwater observation system using glass sphere2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Koike
    • 学会等名
      SEATUC 2018 Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Investigation of Underwater Positioning System Using the MEMS inertial sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Koike
    • 学会等名
      SEATUC 2018 Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motion Detection of Underwater Observation System using Stereo Vision2018

    • 著者名/発表者名
      Masyhuri Husna binti Mazlan
    • 学会等名
      SEATUC 2018 Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水中環境におけるMEMS慣性センサを用いた位置推定精度向上に関するシミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      畑健太
    • 学会等名
      電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MEMS慣性センサを用いた水中移動軌跡追従システムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      畑健太
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Positioning and navigation for free-fall type underwater observation system2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Koike, Hiroaki Morino, Etsuro Shimizu
    • 学会等名
      10th International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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