故障航空機のリアルタイムシステム同定手法の構築、および小型無人航空機による評価

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本研究の目的は、故障が発生した航空機を安全に着陸させる制御系を構築する際に必要となる、安定微係数と呼ばれる複数のパラメータ等によって形成される故障航空機の運動の数学モデルを、故障発生時に速やかに推定するリアルタイムシステム同定手法を提案することにある。加えて本研究によって提案された手法が実際の航空機へ搭載し実用化が可能であることを検証することも重要な目的とし、計算機によるシミュレーションのみならず、小型無人航空機(小型UAV)を飛行中に破損させ、その数学モデルを推定する実験によって検証されることも本研究の目的としている。採用2年度目である平成22年度の計画は採用1年度目に提案した新しいシステム同定手法をシミュレーションならびに、小型UAV実験による実験を用いてさらなる検証や改善を行った。評価を行った項目としては、採用1年度目に重視した外乱が存在する環境化でも正しいパラメータを推定できるかというロバスト性に加え、事故発生後にどれだけ素早く正しいパラメータを推定できるかという応答性、幅広い故障に対応することができるかという適応性についても評価を行った。ロバスト性については提案手法自身が持つ性質によって十分であることがわかり、また応答性、適応性については、それぞれ手法に取り込まれている最小二乗法への忘却係数の調整、およびウェーブレット変換によって得られる時間周波数情報の選択的な使用、これらを行うことによって必要とする性能を満たせることが得られた。なお評価方法として2年度目に計画していた有人の実験用航空機による評価はトラブルにより断念したが、1年度目から継続して行っている小型UAVによる実証実験によって、提案手法が十分目的を果たせることを実証した。