海洋構造物・支援船間の安全な移動の為の可動式乗船装置に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350527
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 悟 九州大学, 工学研究院, 助教授 (00253542) ; 梶原 宏之 九州大学, 工学研究院, 教授 (30114862) ; 小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
• Keywords: 画像処理 / 位置検出 / 制御 / 支援船 / 海洋構造物 / 可動式乗船装置

Research Abstract

海洋観測用海洋構造物の稼働率を維持し、且つ質の高いデータを得る為には定期的な保守・点検が絶対不可欠でるが、波浪中においては支援船と構造物との相対変動が大きく、移動が困難であり危険を伴う。また、保守作業開始時は海象が穏やかであっても、作業中に天候が悪化し、作業終了後、支援船への移動が非常に困難になることもよく経験することである。そこで、相対変位を吸収するように制御される可動式の乗船装置により、支援船・海洋構造物間の相対変位を減少させ、多少の波浪中でも安全な移動を確保する事が重要と思われる。
装置の汎用性を考えると、特別な位置計測用の装置を必要とする事無く、CCDカメラにより取られた映像の画像処理により構造吻の特徴をとらえ、相対変位を得る事が望ましいと考えられる。本年度はこの画像処理を中心に研究が進められた。まず画像処理に必要なハードウエアー・ソフトウエアーについて検討し、画像処理ボード、CCDカメラ等により画像処理システムを構築した。次に、水槽で波浪中運動を行っている海洋構造物(表面ブイ)の運動を撮影し、画像処理による変位計測を試みた。実験の結果、ブイに取り付けられている梯子状の構造物を模擬した部分の特徴を画像処理により抽出し、面積中心を計算する事で変位を得る事ができる事がわかった。但し、一画面の処理に数十ミリ秒必要であり、実機の場合は平均波周期が6〜10秒程度と長いので制御上問題ないが、模型実験を行う場合は縮率に応じて波周期が短くなる為、さらに処理速度を減らす必要がある。
海洋構造物の運動については、セミサブ形浮体式海洋構造物の波浪中運動を模型実験により計測し、シミュレーション結果との比較を行った。