2015 年度実績報告書

非収束計算と厳密な力学的根拠の付与を特徴とする飛行軌道生成の研究

研究課題

研究課題/領域番号	14J07733
研究機関	九州工業大学
研究代表者	伊多倉京士朗九州工業大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC2)
研究期間 (年度)	2014-04-25 – 2016-03-31
キーワード	誘導 / 障害物回避 / リアルタイム / 軌道
研究実績の概要	昨年度までに構築した誘導アルゴリズム(以下，軌道プランナ)を用いて，今年度は検証を行った．まず，6自由度シミュレーションにより火星探査航空機の100km探査ミッションを行った．はじめに，軌道プランナにより一度だけ軌道生成を行い，それを目標軌道として軌道更新を行わず飛行シミュレーションをしたところ，制御不良やモデル誤差が要因となり，次第に目標軌道から逸脱して山に追突しミッションに失敗する結果となった．次に，一定周期でリアルタイムに軌道を更新してシミュレーションを行った．120秒ごとに軌道プランナにより軌道を更新するため，当初の目標軌道から逸脱しても現在位置からの軌道修正が行われるため，100kmの探査ミッションに成功した．これにより，軌道プランナを用いたリアルタイム誘導の有効性が確認できた．さらに，実証実験のため小型無人航空機を開発した．この機体には，各種センサを搭載しており，リアルタイムに飛行データを取得できる．この機体に軌道プランナを実装し，リアルタイムオンボード誘導計算飛行実験を行った．この飛行実験では3種類の仮想障害物配置パターンを設けて，飛行中のデータを用いて軌道計算を実施した．3種類のいずれの飛行環境においても障害物を回避して目的地に到達する軌道を描くことに成功した．また，軌道プランナの計算時間も計測した．結果としては，すべての障害物パターンの平均計算時間が約0.3秒という結果が得られた．これは誘導アルゴリズムとしては十分に高速な結果であり，軌道プランナが高速なアルゴリズムであることが実証された．
現在までの達成度 (段落)	27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	27年度が最終年度であるため、記入しない。