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2008 年度 実績報告書

空中磁場探査用自律型小型無人飛行機と搭載観測機器の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 17204038
研究機関国立極地研究所

研究代表者

船木 実  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (10132713)

研究分担者 平沢 尚彦  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (10270422)
東野 伸一郎  九州大学, 大学院・工学研究院, 講師 (40243901)
伊村 智  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90221788)
坂中 伸也  秋田大学, 工学資源学部, 助教 (20323131)
キーワードAnt-Plane / 空中磁場探査 / 無人航空機 / フラックスゲート磁力計 / 長距離飛行 / 昭和基地 / カタパルト / サロマ湖
研究概要

無人航空機Ant-Plane3号機(離陸重量6kg)のゴム式カタパルトを製作し、離陸実験を行い成功した。6号機(離陸重量25kg)の12mカタパルト用レール(アルミ製)と架台(炭素繊維)を製作し、ダミー機の切り離し実験(切り離し時速度:12m/s)に成功した。切り離し時に機体の姿勢が変化するため、6号機の離陸実験に至らなかった。この機体のパラシュートを高度100mで開傘させ着陸させた。機体の脚が変形したが、大きな損傷を与えず、パラシュート回収に成功した。全ての機体と基地局との通信を2.4Hzに切り替え、電磁ノイズの影響を軽減させた。また観測部と機体制御部を切り離し、装置の除振を行った結果、磁力計の搭載が容易になり、観測精度や装置の故障も軽減した。Ant-Plane3号機にフラックスゲート磁力計を搭載し桜島で空中磁場観測を試みたが、ウェイポイントの送信ミスで観測途中に失速した。この結果、機体と磁力計を失った。2月に5号機によりサロマ湖で空中磁場と流氷観測を試みた。磁場観測は急激な天候悪化のため、途中で断念した。流氷が着岸しない状況とサロマ湖の結氷状況の観測を高度250mで成功した。この実験で車輪と橇では飛行抵抗が大きく異なり、自動飛行のチューニング係数が大きく変わることが判明した。12月に昭和基地で4-4号機による磁場探査と気象観測を行った。磁場観測は自動飛行中に燃料系統にトラブルが発生し、エンジン停止し機体を失った。4-3号機で行った実験では、飛行距離110km、高度1000mの自動飛行には成功し、南極での空中磁場観測が可能になった。5月に開かれた地球科学連合大会の展示ブースにおいて、本研究で開発したAnt-Planeと磁場探査結果等を展示し、小型無人航空機を用いてどのような観測が可能か参加者と討議し、将来の研究の展望について検討した。10月にドイツのネルドリンゲンで行われたPaneth-Kolloquimにおいて無人機によるRies Craterの空中磁場探査の意義について報告した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Outline of a small unmanned aerial vehicle (Ant-Plane) designed for A ntarctic research2008

    • 著者名/発表者名
      Funaki, M., Hirasawa, N., Ant-Plane group
    • 雑誌名

      Polar Science 2

      ページ: 129-142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北海道紋別市で行った大気観測における無人航空機の飛行特性と気象測器の動作状況2008

    • 著者名/発表者名
      平沢尚彦, 尾塚馨一, 本政彦, 船本實
    • 雑誌名

      天気 56, 2

      ページ: 3-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flight Demonstration of Realtime Path Planning of an UAV using Evolutionary Computation and Rule-Based Hybrid Method2008

    • 著者名/発表者名
      Higashino, S., Maruyama, Y.
    • 雑誌名

      International Review of Aerospace Engineering 1, 6

      ページ: 529-353

    • 査読あり
  • [学会発表] 画像情報を用いた小型UAS用衝突回避システムに関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      内藤郁民,東野伸一郎
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20081100
  • [学会発表] コントロールバー方式PPG (PoweredParaGlider)の自動飛行に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      松尾引文, 東野伸一郎
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会講演集
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20081100
  • [学会発表] Preliminary study of natural remanent magnetization of suevite collected from Ries crater2008

    • 著者名/発表者名
      Funaki, M., Sakai, H., Hoffmann, V., Yonehara, S.
    • 学会等名
      Paneth-Kolloquim
    • 発表場所
      ドイツ、ネルトリンゲン
    • 年月日
      20081000
  • [学会発表] 小型無人ヘリコプターによるたたら遺跡の磁場探査2008

    • 著者名/発表者名
      船木實
    • 学会等名
      2008年岩石磁気・古地磁気夏の学校.
    • 発表場所
      宮城県奥松島ュースホステル
    • 年月日
      20080900
  • [学会発表] Convenient aeromagnetic survey by a model helicopter SF40 at the ruin of ironwork refinement2008

    • 著者名/発表者名
      Funaki, M
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      20080500
  • [備考]

    • URL

      http://polaris.nipr.ac.jp/~pras/uav/front.html

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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