2003 Fiscal Year Annual Research Report
未来社会における海上輸送システムの開発に関する研究
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15206096
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
貴島 勝郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90038042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 芳孝 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90253492)
高崎 講二 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (30154769)
梶原 宏之 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30114862)
茨木 洋 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20274508)
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| Keywords | 船舶 / 自動航行 / 操縦運動 / 海洋環境保全 / 海上輸送 / 操船支援 |
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| Research Abstract |
未来社会を見据えた新しい海上輸送システムの構築のためには,海上輸送を担う船舶の運航の自動化および操船の効率化,海上交通の安全の確保ならびに主機のリモートメンテナンスシステムの確立等が不可欠であることから,船舶の運航の完全自動化と人間による細やかな操船技術の両者を融合させたハイブリッド型の海上輸送システムを開発することを本研究は目的としている。
第一年度である今年度は,まず九州大学において従来開発している船舶の操縦運動数学モデルを拡張し,潮流や風,波浪等の外乱下において航行する船舶の運動を表すための数学モデルを構築を行った。また,実際の船の運動を正確に模擬するために,船舶の主機特性を考慮した舶用機関の数学モデルの構築について検討を行った。
一方,浅瀬や停泊中の船舶等のように航行の障害となる複数の停止物の位置情報を利用して,安全に航行するための最適な航路の選択ならびに運動の制御を行うためアルゴリズムについて検討を行った。衝突の危険度の判断パラメータとしては船舶の固有閉塞領域を利用し,また障害物と自船の閉塞領域間の距離に含ませる余裕範囲を表すパラメータを導入することにより,初期航路からの変位を抑えて滑らかに避航するためのアルゴリズムを構築した。開発した避航アルゴリズムの有用性については,シミュレーション計算により検証を行った。
さらに,第二年度以降に屋外の池等での実施を予定している自動航行システムの模型実験の準備として,Realtime Kinematic GPSと光ファイバージャイロを利用した模型実験システムの構築を行い,船舶の位置,速度,回頭角,回頭角速度等の情報を利用して,自動的に模型船の操舵を行うシステムを開発した。開発した模型実験システムについては,屋外プールにて動作確認実験を行い,自動航行システムの模型実験実施に必要となる機能を十分に有していることを確認した。
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