• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

災害復興時のドローンを用いたメッセージ集配信システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01445
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関大阪市立大学

研究代表者

原 晋介  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80228618)

研究分担者 小野 文枝  国立研究開発法人情報通信研究機構, ワイヤレスネットワーク総合研究センターワイヤレスシステム研究室, 主任研究員 (20385537)
松田 崇弘  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (50314381)
研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード配送経路問題 / テンソル再構成 / ドローン / 受信信号電力マップ / 運搬経路問題 / 災害復興 / データ集配信 / 輸送経路問題 / データ収集 / 受信信号電力 / 経路決定
研究実績の概要

本研究では, 大規模災害時の情報通信インフラ復旧までの緊急の通信手段について検討し, ドローンを用いたメッセージ集配信システムの構築法について提案している. メッセージ集配信システムは, 地域に複数存在する避難所上空にドローンを飛行させ, 避難所とドローン間でデータ送受信を行うシステムであり, 高品質・高信頼なデータ送受信を可能とするドローンの配置箇所の決定と配置箇所間でのドローンの飛行経路の決定方法が主要な技術課題となる. ドローンの配置箇所の決定方法については, ドローンが飛行する領域での受信電力強度(RSS)マップ推定に基づく方法について検討した, 広大な領域でRSSマップを推定するのは, コスト, 時間の面で非効率であり, 本研究では一部のRSS値の観測情報からRSSマップ全体を推定する手法として, テンソル再構成およびグラフラプラシアンを用いた手法を提案した. 両手法ともに効率的なRSSマップ推定が可能であることを計算機によるシミュレーション実験および実測に基づく実験により確認した. また, ドローンの飛行経路については, 運搬経路問題(VRP : Vehicle Routing Problem)の一つとして定式化して最適経路を求めるとともに, RSSマップ推定と合わせた総合的な性能評価によりその有効性を確認した. 本研究で得られた成果は, 学術雑誌での論文掲載, 国内外での学会発表により発表した.

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 無人飛行体による災害復旧ネットワークにおける正規化相互相関を用いた複数メッセージ収集点決定法2021

    • 著者名/発表者名
      檀上 梓紗、原 晋介、松田 崇弘、小野 文枝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J104-B 号: 3 ページ: 298-308

    • DOI

      10.14923/transcomj.2020GWP0007

    • ISSN
      1881-0209
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Graph Laplacian-Based Sequential Smooth Estimator for Three-Dimensional RSS Map2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Matsuda, Fumie Ono, and Shinsuke Hara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104-B 号: 7

    • NAID

      130008060109

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Direction Control for UAV Full-Duplex Relay Networks Using Multiple Directional Antennas2020

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, M. Kaneko, T. Hiraguri, K. Nishimori, T. Kimura and A. Nakao
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 号: 1 ページ: 85083-85093

    • DOI

      10.1109/access.2020.2992293

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Tensor Completion-Based Selection Method of a Single Data Collection Point for Multiple Shelters in a UAV Enabled Disaster Recovery Network2020

    • 著者名/発表者名
      Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 雑誌名

      Proceedings of SPACOMM 2020

      巻: - ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフラプラシアンを用いた通信品質マップ推定2020

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告CCS2019-35

      巻: - ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] UAVによる災害時メッセージ集配信システムにおける面心立方格子構造を用いたテンソル再構成に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      檀上梓紗, 原 晋介, 松田 崇弘, 小野文枝
    • 雑誌名

      2020年電子情報通信学会総合大会論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 通信システムにおける圧縮センシングを用いたトモグラフィ技術2019

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 原 晋介
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 73 ページ: 445-450

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 移動端末による観測に基づく逐次推定型無線トモグラフィの位置推定への応用2019

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 福田健人, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告CQ2019-10

      巻: 119 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequential Radio Tomographic Imaging Using Mobile Measurement Nodes2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Fukuda, Takahiro Matsuda, Fumie Ono, Shinsuke Hara, Ryu Miura, Fumihide Kojima
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2019 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan

      巻: - ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/icce-tw46550.2019.8992006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模災害時のドローンを用いた情報通信ネットワークの臨時構築2019

    • 著者名/発表者名
      原 晋介
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 122 ページ: 520-521

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 大規模災害時のドローンを用いた情報通信ネットワークの臨時構築2019

    • 著者名/発表者名
      原 晋介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: 102 ページ: 520-521

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] グラフラプラシアンを用いた受信信号強度マップの逐次推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告CS2019-41

      巻: 119 ページ: 127-132

    • NAID

      120006994285

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 移動端末を用いた観測に基づく無線トモグラフィの性能改善2019

    • 著者名/発表者名
      福田健人, 松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 雑誌名

      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] UAVによる災害時メッセージ集配信システムにおける テンソル再構成を用いたデータ収集地点決定法2019

    • 著者名/発表者名
      檀上梓紗, 原 晋介, 松田崇弘, 小野文枝
    • 雑誌名

      MIKA 2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A Tensor Completion-Based Message Collection/Delivery Point Determination Method for Users in a Disaster-hit Area2019

    • 著者名/発表者名
      Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 雑誌名

      Proceedings of IWCCM 2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Optimal Routing Method for Wireless Message Collection/Delivery System Using an Unmanned Aerial Vehicle in a Large-scale Disaster2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Murata, Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 雑誌名

      Proceedings of IWCCM 2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドローンを用いた災害時メッセージ集配信システムにおける最適経路探索に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      村田篤紀, 原 晋介, 松田崇弘, 小野文枝, 児島史秀
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告RCC2018-108

      巻: - ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] An Accurate Clock Synchronization Method among Moving Objects Based on Maximum Likelihood Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Hara, Azusa Danjo, Kosuke Matsui
    • 雑誌名

      Proceedings of The 25th International Conference on Telecommunications

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/ict.2018.8464907

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Compressed Sensing-Based 3D-RSS MAP Completion for UAV Routes Planning2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Nishioka, Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono, Ryu Miura, Fumihide Kojima
    • 雑誌名

      Proceedings of The 12th International Conference on Sensing Technology

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/icsenst.2018.8603618

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 地上-無人飛行機間通信のためのグラフラプラシアン正則化最小二乗法を用いた3次元RSSマップ推定手法2020

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原晋介
    • 学会等名
      電子情報通信学会通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A Tensor Completion-Based Selection Method of a Single Data Collection Point for Multiple Shelters in a UAV Enabled Disaster Recovery Network2020

    • 著者名/発表者名
      Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 学会等名
      The Twelfth International Conference on Advances in Satellite and Space Communications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフラプラシアンを用いた通信品質マップ推定2020

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介
    • 学会等名
      電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UAVによる災害時メッセージ集配信システムにおける面心立方格子構造を用いたテンソル再構成に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      檀上梓紗, 原 晋介, 松田 崇弘, 小野文枝
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 移動端末による観測に基づく逐次推定型無線トモグラフィの位置推定への応用2019

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 福田健人, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sequential Radio Tomographic Imaging Using Mobile Measurement Nodes2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Fukuda, Takahiro Matsuda, Fumie Ono, Shinsuke Hara, Ryu Miura, Fumihide Kojima
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフラプラシアンを用いた受信信号強度マップの逐次推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 学会等名
      電子情報通信学会通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 移動端末を用いた観測に基づく無線トモグラフィの性能改善2019

    • 著者名/発表者名
      福田健人, 松田崇弘, 小野文枝, 原 晋介, 児島史秀, 三浦 龍
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] UAVによる災害時メッセージ集配信システムにおける テンソル再構成を用いたデータ収集地点決定法2019

    • 著者名/発表者名
      檀上梓紗, 原 晋介, 松田崇弘, 小野文枝
    • 学会等名
      MIKA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Tensor Completion-Based Message Collection/Delivery Point Determination Method for Users in a Disaster-hit Area2019

    • 著者名/発表者名
      Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 学会等名
      IWCCM 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Optimal Routing Method for Wireless Message Collection/Delivery System Using an Unmanned Aerial Vehicle in a Large-scale Disaster2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Murata, Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono
    • 学会等名
      IWCCM 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローンを用いた災害時メッセージ集配信システムにおける最適経路探索に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      村田篤紀, 原 晋介, 松田崇弘, 小野文枝, 児島史秀
    • 学会等名
      電子情報通信学会高信頼制御通信研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An Accurate Clock Synchronization Method among Moving Objects Based on Maximum Likelihood Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Hara, Azusa Danjo, Kosuke Matsui
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Telecommunications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Compressed Sensing-Based 3D-RSS MAP Completion for UAV Routes Planning2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Nishioka, Azusa Danjo, Shinsuke Hara, Takahiro Matsuda, Fumie Ono, Ryu Miura, Fumihide Kojima
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Sensing Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-04-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi