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ドローン利用社会を実現する基盤技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K19972
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

浜中 雅俊  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (30451686)

研究分担者 中野 不二男  京都大学, 宇宙総合学研究ユニット, 共同研究部門教員 (00595051)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードドローン / GPS / 飛行網 / 深層学習 / 蟻コロニー最適化 / 粒子群最適化 / 着陸実験 / 超音波センサ / コンパスエラー / マルチタスク学習 / 超音波センサー / ドローンハイウェイ網 / 自己位置推定 / ディープラーニング / LiDAR / ティルトウィング型ドローン
研究成果の概要

ドローンのための3つの手法を構築した.ドローンの位置は全地球測位システム(GPS)で検出できる.しかしGPSは,山や建物の陰になる衛星からの信号を捕捉できない問題がある.そこで我々は, 3D地形図を用いて構築した深層ネットワークを用いて飛行エリアを推定可能とした.これまで,多くの飛行経路設計法が提案されてきが,飛行効率の問題に注目したものは少なかった.我々は,蟻コロニー最適化を用いて個々のパスを最適化し,粒子群最適化を用いてパスを接続するターミナルの位置を最適化する手法を構築した.ドローンの各アームに超音波センサーを設置し,反射波の強度の時系列的変化から着陸空間の状態を推定する手法を構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ドローンを使用する上での問題は,安全性およびエネルギー効率をいかに高めるかである.GPSが使用できない場合における位置推定手法の構築および着陸地の状態把握システムは,ドローンの安全性を高め,経路最適化手法はドローンのエネルギー効率を高める.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] ライダー・人工知能・陸域観測技術に基づくドローンハイウェイ構想2020

    • 著者名/発表者名
      浜中 雅俊
    • 雑誌名

      ライダー技術特集, OplusE

      巻: 42, 2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface-Condition Detection System of Drone-Landing Space using Ultrasonic Waves and Deep Learning2020

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2020 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS2020)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AI活用によるGPSによらないドローンの自律飛行システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      浜中 雅俊
    • 雑誌名

      人と共生するAI革命 ~活用事例からみる生活・産業・社会の未来展望~

      巻: 2, 4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimum Design for Drone Highway Network2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS2019)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep Learning based Area Estimation for Unmanned Aircraft Systems using 3D Map2018

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hamanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS2018)

      巻: 2011 ページ: 416-423

    • DOI

      10.1109/icuas.2018.8453463

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Deep Learning based Area Estimation for Unmanned Aircraft Systems using 3D Map2018

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hamanaka
    • 学会等名
      International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディープラーニングに基づくドローン飛行エリアの推定 II2018

    • 著者名/発表者名
      浜中雅俊
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会第32回
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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