Establishment of Optimal Route Control System for Small Unmanned Aircraft Movement using Smart Meter Wireless Devices

利用智能仪表无线设备建立小型无人机运动最优航路控制系统

• 批准号: 21K11875
• 负责人: 上田 清志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11875/
• 关键词: 経路ロック方式; 多階層ネットワーク構築方式; ノード自律危険度評価方式; 複数経路探索法; 輻輳抑制航行制御分散管理手法; 中継機能配置ノード選択アルゴリズム; 重み付けダイクストラ法; 移動基地局経路決定法; 無線ジオフェンス飛行禁止領域回避軌道制御手法; 最適経路制御; 小型無人機; 危険度自律判定; 無線デバイス; 無線マルチホップネットワーク

各ノードが、相互通信によりノード間距離、近隣ノード密度、経路利用履歴等から住宅密集地内の一般ノード、住宅密集地外の転送ノード、複数段階の危険度を判定する分散アルゴリズムの基本方式を確立した。複数段階の危険度をもとにして、より安全で効率的な航行経路を構築する最適経路制御方式を確立した。複数の移動機が航行する際、移動機同士が衝突する危険をさけるため、同じリンクを使用しない経路を構築する経路ロック方式と航行高度の多階層ネットワーク構築方式を確立した。具体的には、OLSRをベースに、リンクをロックするRKメッセージを追加し、多階層の仮想リンクを各ノードが管理する。ネットワークシミュレータにて提案プロトコルの有効性を評価確認した。宅配サービスの要件を満たしつつ複数経路から最適経路の選択が可能となるように、無人移動機の移動時間と安全性を考慮したAODVベースの複数経路構築法を確立した。具体的には、RREQメッセージを移動時間と安全性とで評価し複数保存し、評価前に不必要なRREQメッセージをフィルタリングする方式により実用的な方式を確立した。高密度に無人移動機が飛び交う環境において、無人移動機の輻輳を抑制し、航行品質を保証するための航行制御分散管理手法を確立した。無人移動機経路構築する無線マルチホップネットワークの中継機能をすべてのノードにもたせるのではなく、OLSRのMPR集合方法を応用した選定手法を確立した。また、Dockerを用いたユーザPCコンピューティングシステムによる無線マルチホップネットワークシミュレーションの効率的実行方法に着手した。さらに、無線デバイスでリアルタイムにFingerPrintを更新する室内の位置測定方式を確立した。

Each ノ ー ド が, mutual communication に よ り ノ ー ド, close the distance between 隣 ノ ー ド density and fulfillment of 経 road use rocks such as か ら residential densely の general ノ ー ド, residence outside densely の planning send ノ ー ド, plural Duan Jie の 険 danger degree を determine す る scattered ア ル ゴ リ ズ ム の を basic way to establish し た. Plural Duan Jie の 険 danger degree を も と に し て, よ り security で sharper rate な voyage を 経 road constructing す る を suppression way to establish the optimal 経 road し た. Plural の mobile machine が sailing す る interstate, mobile machine conflict with James が す る dangerous 険 を さ け る た め, with じ リ ン ク を use し な い を 経 road building す る 経 road ロ ッ ク way と height の more class ネ ッ ト ワ ー establishment を ク build mode し た. Specific に は, OLSR を ベ ー ス に, リ ン ク を ロ ッ ク す る fairly RK メ ッ セ ー ジ を additional し, class の 仮 think リ ン ク を each ノ ー ド が management す る. Youdaoplaceholder0 ネットワ シ シ シ シ ュレ タにて タにて proposal プロトコ を <s:1> validity を review 価 confirmation た た. Home delivery サ ー ビ ス の elements を against た し つ つ plural 経 road か ら optimum 経 road の sentaku が may と な る よ う に, unmanned mobile machine の mobile time と security を consider し た AODV ベ ー ス の plural を 経 road constructing method established し た. Specific に は, RREQ メ ッ セ ー ジ を mobile time と security と で review 価 し unnecessarily complex preservation し, a review of the former 価 に な RREQ メ ッ セ ー ジ を フ ィ ル タ リ ン グ す る way に よ り be by way of な を establish し た. High-density に fly unmanned mobile machine が び pay う environment に お い て, unmanned mobile machine の world を inhibit を し, sailing quality assurance す る た め の navigation system decentralized management technique を established imperial し た. Unmanned mobile machine 経 road building す る wireless マ ル チ ホ ッ プ ネ ッ ト ワ ー ク の 継 function in を す べ て の ノ ー ド に も た せ る の で は な く, OLSR の MPR collection methods を 応 with し た selected technique を establish し た. ま た, Docker を with い た ユ ー ザ PC コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ シ ス テ ム に よ る wireless マ ル チ ホ ッ プ ネ ッ ト ワ ー ク シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の に sharper rate be line method to し た. さ ら に, wireless デ バ イ ス で リ ア ル タ イ ム に FingerPrint を update す る indoor の way of location of を establish し た.

项目成果

Dockerを用いたユーザPCコンピューティングシステムによる無線マルチホップネットワークシミュレーションの効率的実行

使用 Docker 的用户 PC 计算系统高效执行无线多跳网络模拟

• 发表时间: 2023
• 作者: 郡司 遥輝;舩曵 信生;Hein Htet;Lynn Htet Aung，山崎 託;山本 嶺;三好 匠;上田 清志
• 通讯作者: 上田 清志

リンク階層化を用いたOLSRベースの複数無人移動機経路構築法の評価

基于OLSR的链路分层多无人移动路径构建方法评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 郡司 遥輝;上田 清志;三好 匠;山崎 託;山本 嶺
• 通讯作者: 山本 嶺

Proactive Route Construction for UAV Delivery considering Distance and Safety using Wireless Multi-hop Network

• DOI: 10.1587/comex.2022xbl0053
• 发表时间: 2022-04-22
• 期刊: IEICE COMMUNICATIONS EXPRESS
• 影响因子: 0.3
• 作者: Gunji, Haruki;Yamazaki, Taku;Ueda, Kiyoshi
• 通讯作者: Ueda, Kiyoshi

無線ジオフェンスによる飛行禁止領域回避のためのUAV軌道制御手法

利用无线地理围栏避开禁飞区的无人机轨迹控制方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 百枝 和哉;三好 匠;山崎 託;シルバーストン トーマス;山本 嶺;上田 清志
• 通讯作者: 上田 清志

Route Construction Method Considering Travel Time and Safety of UAV Using Wireless Multi-Hop Network

考虑无人机旅行时间和安全的无线多跳网络路由构建方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuto Kokubun;Kiyoshi Ueda
• 通讯作者: Kiyoshi Ueda