| 研究課題/領域番号 |
19K04859
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
佐野 将昭 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40582763)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
|
|---|
| キーワード | タグ（曳船） / 離着桟 / 操縦運動 / 運動モデル / 自動化 / 船舶工学 / タグボート / 港内操船 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
船舶の自動運航という趨勢の中、港湾内の運航を支援するハーバー・タグの自動化（無人化）もまた、将来的なタグの可能性の一つとして検討に値すると思われる。本研究では、タグによる離着桟支援操船の自動化を念頭に、そのプレイヤーである離着桟船とタグの運動モデルの構築、並びにそれらの連携運動モデルを構築する。これは今後の次世代型タグの開発に当たり、机上評価の為の運動モデルとしての活用を期待できる。また様々な離着桟局面を想定したケーススタディ（運動シミュレーション）を通じて、状況に応じたタグの支援操船に役立つ知見を検討する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、タグによる離着桟局面の支援操船に焦点を当て、将来的にタグの自動制御を検証可能な仮想環境を構築した。具体的には、広範な運動状態を網羅する主船体流体力モデル、岸壁に近づく際に主船体が受ける干渉力モデル、緻密な水槽試験に基づくタグの旋回式推進器の推力モデル等、種々の要素モデルを提案した。加えて、本船を任意隻数のタグが押航、曳航する状況、それらの支援作業が混在・連続的に変化する状況を取り扱えるモジュール型連携運動モデルを構築した。そして、それを活用した着桟支援操船の計算例を通じて、複数のタグが自身の方位角や速度を柔軟に調節し、連携運動の結果として、本船を着桟させ得る事を示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在の自動運航船に関わる研究開発の多くは、自船単独で操縦制御を完結する事を目指している。しかし大型な船舶ほど、その巨大な慣性力に対して相対的に制御力が乏しく、過密航路の安全通航や離着桟操船では、ハーバー・タグによる支援が欠かせない。自動運航という趨勢の中、支援側のタグの進化もまた検討に値する。本研究では、任意隻数のタグが連携して本船を支援する局面を取り扱える運動数学モデルを提案した。これは今後の次世代型タグの開発に当たり、その制御方式を開発・評価する為のプラントモデルとしての活用を期待できる。また実際に離着桟支援操船の計算例を提示する事で、タグによる高度な連携支援の可能性を示す事ができた。
|
