「無人観測航空機,南極で高度23 kmからエアロゾルのサンプルリターンに成功,世界記録樹立」
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最新の報告(2017/1/18更新)

飛行力学研究室は1984年より,現象の物理的側面を理解することを重視しつつ,風洞をもちいることなく飛行機の空気力特性を推定する方法に関する研究を始めました.最近では,無人飛行機(無人航空機/無人機,Unmanned Aerial Vehicle, UAV)の自律飛行とその高度化に関する研究や航空交通管理(Air Traffic Management)の研究に取り組んでいます.

主に以下のエリアで活動しています.

小型のUAVを用いた野外実験は伊都キャンパス内と熊本県の阿蘇場外離着陸場で実施しています.

最新の研究報告と飛行実験の写真や動画が最新の報告(2017/1/8更新)にあります.どうぞご覧下さい.

准教授 東野 伸一郎
社会人博士課程 田村 恵一
博士1年 大曲 宏樹
修士2年 岡田 拓也,国廣 直希,中間 洸太,森 俊介
修士1年 浜野 淳,藤田 拓己,鈴木 義久,原 朋己
学部4年

UAVの機体には,市販されているラジコン用模型を利用して,自律飛行を実現する核となる搭載システムのハードウェアとソフトウェアに関する研究に注力しています.エンジンは,よく用いられる模型用グローエンジンでは燃料コストが高く燃費も悪いため,約20ccの4サイクルガソリンエンジンを使用しています.約2000ccのガソリンで3時間程度飛行することが出来ます.

開発効率及び将来的な拡張性を考えて,UAVの自律飛行システムは階層構造を採用しています.システムの各モジュールは小型化,軽量化を進めています.

autonomous flight system
UAVの自律飛行システムの構成
hierarchical system
階層構造によるUAVの自律飛行システムの実現

C++Builderを用いたグランドステーション用ソフトを開発し,地上のノートPC上で,飛行中のUAVの速度,高度, コースのコマンドおよび現在値のモニタをはじめ,ウェイポイントの送信,変更などが飛行中でも可能です.

2006年には,1時間15分,100kmの自動飛行実証実験に成功しました.このUAVは,第48次JARE(日本南極地域観測隊)に よって,南極に持ち込まれ,2007年1月末に南極での運用実験が行われました. 2010年〜2011に南極キングジョージ島においてフライトに成功し,2011年〜2012年には南極リビングストン島において,3時間38分,飛行距離305kmの本格的な磁場探査フライト(視界外飛行)に成功しました.

今後は,この自律飛行システムを搭載したUAVによる民生及び研究用途のミッションに向けた技術的課題を解決するための研究・開発も進めます.また,2012年〜2013年には,第54次JAREにおいて南極昭和基地周辺におけるエアロゾル観測機器回収フライトも実施の予定です.

自律飛行システムを搭載したUAVを利用した様々な研究

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