| 研究課題/領域番号 |
21K04486
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
成岡 優 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (10649073)
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| 研究分担者 |
二宮 哲次郎 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (80358647)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 飛行特性 / モデル化 / ベイズ推定 / 不確かさ / スチューデントT分布 / MCMC / Bayes factor / システム同定 / 検定 / 飛行試験 / 統計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
飛行中に航空機が得る揚力や操縦の応答等を表す飛行特性は、速度による空気力変化や機械的遅れといった要素を積み上げて予測されるが、現在の技術では予測は完全ではない。また、予測を修正するために実施されるシステム同定、すなわち飛行中の対気速度、加速度、操舵量といったデータから飛行特性を推定する方法にも問題がある。特に、精度確保には飛行データの事前選別が必須で作業が煩雑である、あるいは、結果が予測要素ごとでないため予測の改善に役立たない。そこで、精度向上に有効なデータを自動判定し、かつ、予測性能の向上に役立つ形で結果を出力することが可能な、新たな飛行特性のシステム同定方法を本研究で確立する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、航空機の飛行特性を高精度にモデル化しようとするものであり、かつ、得られたモデルが流体力学による計算や風洞試といった他の予測方法で得られるモデルと比較が容易なよう、モデル構造に制約を設けた形で推定を行おうとしている。そのため入力となる飛行データをモデルにあわせて統計的に選別する方法を新たに構築しようとしている。前年度までは入力となる同定用データと仮定するモデル構造の関係性が重要であることを突き止めており、また実際の出力とモデル出力と差異をスチューデントT分布として仮定することで得られる自由度を評価指標とすることで、その定量的評価が可能であることを実飛行データを使って示した。
これは研究計画で示した本研究の中核を成す3要素①モデル自身、②入力データの弁別、③モデルのパラメータ更新のうち、②を中心に進めた結果である。
3年度目(計画では最終年度)にあたる本年度は3要素を統合しまとめを行う計画であったが、①の検討が不十分であることがわかり、モデルの比較方法についての探求を行った上でまとめを行うこととした。結果として①については、これまで活用してきたベイズ統計的な推定方法であるMCMCを基に、Bayes Factorを推定する方法を導入することでことでモデル間の比較を定量的に行える道筋が得られた。しかし研究代表者・分担者とも他業務で多忙のため、具体的な成果を創出することができず、1年間計画を延長することとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
【研究実績の概要】で述べた通りまとめまで完了する計画であったが、研究の3要素としてあげた①モデル自身の検討が未完である状態であり、更にまとめまで至っていない。これは研究代表者・分担者とも他業務で多忙なためであり、1年間計画を延長することとしたため、『遅れている』とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
1年間計画を延長することで、①のモデル自身の探求を完了し、まとめを行う予定である。学会発表や論文化も進める。
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