2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Micro-meteorology control: Integrated technology of harmonic prediction and active monitoring of micro-meteorology for future autonomous society |
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| Project/Area Number |
20H05752
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
鈴木 智 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90571274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
椿野 大輔 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00612813)
野田 龍介 東京工科大学, 工学部, 講師 (00811267)
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | 微気象予測 / ナノドローン / 多階層制御 / 外乱オブザーバ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度にあたる本年度は，(i)生物規範型ナノドローンの開発，(ii)マイクロドローンの情報機能化，(iii)多階層制御技術，(iv)外乱オブザーバを用いた風外乱推定の各研究項目の最終成果に向けたブラッシュアップをするとともに，成果の統合を実施した．
(i) 羽ばたき飛行に着想を得たデュアルロータ型ドローンの開発を引き続き実施した．昨年度構築した制御システムに基づいた飛行シミュレーションを行い，デュアルロータ型ドローンの冗長性を活かした自由姿勢での飛行や斜面への安定した着陸などが可能であることを確認した．
(ii) これまでに開発を行ってきたMEMS風速センサを用いた小型ドローン，また超音波風速計による風速測定と温度，湿度，気圧の微気象に関する必要データを無線計測により行える中型ドローンに対して，名古屋大学に設置されている飛行性能評価風洞を用いた妥当性検証を行った．結果として事前測定データと1%以内の誤差で一致する計測が可能であることが確認された．
(iii) 多階層最適制御技術と協調推定技術をベースに，複数ドローンによる協調風外乱推定技術について考察を行った．将来的な外乱オブザーバを用いた風外乱推定技術との統合も視野に入れつつ，独自の初期検討を行った．ドローンの個別の運動制御と相対距離などの協調的な運動制御の２階層最適制御から得られる考え方を用いて，定常的な外乱の推定則を導出し，数値シミュレーションによってその有効性を確認した．
(iv) 外乱オブザーバによる外乱推定と非線形制御手法の1種であるSTSM制御を統合したロバスト制御系を提案し，その有効性を検証した．
以上に加えて，(ii)～(iv)の成果統合を目的として名古屋大学の飛行性能評価風洞で合同実験を実施し，複数ドローンを用いた風速計測，外乱オブザーバによる外乱推定，協調風外乱推定に関して初期的な結果を得た．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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