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リアルタイム性を考慮したスウォーミングシステムの最適誘導制御研究課

研究課題

研究課題/領域番号 21560822
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
研究機関日本大学

研究代表者

内山 賢治  日本大学, 理工学部, 准教授 (90281691)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードスウォーミングシステム / フォーメーションフライト / 無人飛行機 / ポテンシャル関数誘導法 / 分岐理論 / 最適誘導制御 / 状態推定 / リアルタイム性
研究概要

本研究では,スウォーミングシステム(あるミッションを達成するために複数の機体が個々の能力を有機的に結合し協働するシステム)に対する自律化技術を確立した.スウォーミングシステムの具体例としてUAV(Unmanned Aerial Vehicle:無人飛行機)のフォーメーションフライトを挙げ,この問題に対して開発した誘導制御則を適用した.誘導則には,ポテンシャル関数誘導法に分岐理論を応用し,様々なフォーメーションパターンに適用する手法を開発し,数値シミュレーションによりその有効性を検証した.また,開発したUAV(慣性航法装置GPSを搭載,翼幅1m)に,提案する誘導制御則を適用し自律安定飛行を実現した.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] 固定翼UAVにおける遷移飛行の制御系設計2012

    • 著者名/発表者名
      小粂昌範, 内山賢治
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: Vol.60, No.4(掲載決定)

    • NAID

      10031145032

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 速度場に分岐理論を適用したUAVの3次元フォーメーションフライト2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木真之, 内山賢治
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: Vol.59 ページ: 259-265

    • NAID

      10030274917

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomous Three-Dimensional Formation Flight for a Swarm of Unmanned Aerial Vehicles2011

    • 著者名/発表者名
      D. Bennet, C. McInnes, M. Suzuki, and K. Uchiyama
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: Vol.34 ページ: 1899-1008

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fault-Tolerant Adaptive Flight Control System Using Feedback Linearization, Guidance2011

    • 著者名/発表者名
      T. Namba and K. Uchiyama
    • 雑誌名

      Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control Architecture for Transition from Level Flight to Hover of a Fixed-Wing UAV2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kokume and K. Uchiyama
    • 雑誌名

      37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society

      ページ: 475-480

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Autonomous Three-Dimensional Formation Flight for a Swarm of Unmanned Aerial Vehicles2011

    • 著者名/発表者名
      D.Bennet, C.McInnes, M.Suzuki, K.Uchiyama
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: 34 号: 6 ページ: 1899-1008

    • DOI

      10.2514/1.53931

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fault-Tolerant Adaptive Flight Control System Using Feedback Linearization2011

    • 著者名/発表者名
      T.Namba, K.Uchiyama
    • 雑誌名

      Guidance, Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control Architecture for Transition from Level Flight to Hover of a Fixed-Wing UAV2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kokume, K.Uchiyama
    • 雑誌名

      Proc.37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society

      ページ: 475-480

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Guidance Law Based on Bifurcating Velocity Field for Formation Flight2010

    • 著者名/発表者名
      M. Kokume and K Uchiyama
    • 雑誌名

      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomous Formation Flight Using Bifurcating Potential Fields2010

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki and K. Uchiyama
    • 雑誌名

      ICAS

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Guidance Law Based on Bifurcating Velocity Field for Formation Flight2010

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kokume
    • 雑誌名

      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomous Formation Flight Using Bifurcating Potential Fields2010

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki
    • 雑誌名

      Proceedings of ICAS

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Formation Flying Using Bifurcating Potential Fields2009

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki and K. Uchiyama
    • 雑誌名

      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Formation Flying Using Bifurcating Potential Fields2009

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki, K.Uchiyama D.Bennet, C.R.McInnes
    • 雑誌名

      Proceedings of AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポテンシャル関数誘導法を用いたUAVの誘導制御2011

    • 著者名/発表者名
      長尾讓次, 藤田大輔, 矢野有馬, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 外乱抑制に基づくUAVの飛行制御系設計2011

    • 著者名/発表者名
      天野貴裕, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ポテンシャル関数誘導法を用いたUAVの誘導制御2011

    • 著者名/発表者名
      長尾譲次, 藤田大輔, 矢野有馬, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 外乱抑制に基づくUAVの飛行制御系設計2011

    • 著者名/発表者名
      天野貴裕, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 小型無人飛行機におけるシステム同定2010

    • 著者名/発表者名
      北澤一麿, 難波徹, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Robust Reconfigurable Flight Control System Using Feedback Linearization2010

    • 著者名/発表者名
      T. Namba and K. Uchiyama
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 速度場を用いた誘導則によるUAVのフォーメーションフライト2010

    • 著者名/発表者名
      中森荘輝, 阿部貴裕, 小粂昌範, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Analytical Control for Interplanetary Solar Sail Trajectories with Constraints2010

    • 著者名/発表者名
      K. Uchiyama
    • 学会等名
      Global Lunar Conference
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2010-06-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Analytical Control for Interplanetary Solar Sail Trajectories with Constraints2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Uchiyama
    • 学会等名
      GLUC
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-06-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分岐理論を用いたポテンシャル場によるUAVのフォーメーションフライト2009

    • 著者名/発表者名
      小粂昌範, 内山賢治
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京・日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 分岐理論を用いたポテンシャル場によるUAVのフォーメーションフライト2009

    • 著者名/発表者名
      小粂昌範
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] UAVの安定微係数の同定方法の検討2009

    • 著者名/発表者名
      松尾晴菜
    • 学会等名
      日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Formation Flying Using Bifurcating Potential Fields2009

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki
    • 学会等名
      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference
    • 発表場所
      シカゴ
    • 年月日
      2009-08-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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