JP6969131B2 - 移動体の移動予測方法および移動予測システム - Google Patents
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Description
図1(a)(b)および図2は、移動体の移動予測方法および移動予測システムの第1実施形態として、本発明を、遠隔操作型の移動体としての水中移動体の移動先の予測に適用した例を示すものである。なお、本実施形態では、水中移動体は2次元平面を移動するものとした例について説明する。
ただし、xiは水中移動体の状態量、uiは移動装置への指令値、iは離散時間
図3は、第1実施形態の変形例として、移動体の移動予測システムの別の構成を示す概要図である。
図4は、移動体の移動予測システムの第2実施形態を示すもので、図4(a)は移動体の移動予測システムの全体構成の概要図、図4(b)は、表示部における水中移動体の移動範囲の表示例を示す図である。図5は、表示部における水中移動体の移動範囲の別の表示例を示す図である。
前記各実施形態とその変形例では、本発明の移動体の移動予測方法および移動予測システムを、水中移動体1の移動先の予測に適用した例を示した。
Claims (4)
- 操作端末で遠隔操作型の移動体に備えた移動装置の操作値が設定される処理と、
前記移動体に備えた状態量検出部で移動体の状態量を検出する処理と、を行い、
計算部は、
前記操作端末で設定された操作値に基づく前記移動体の移動装置に対する指令値を求める処理と、
前記状態量検出部より状態量の検出結果を受け取り、移動体の現在の状態量を定める処理と、
前記指令値と前記現在の状態量の関数である前記移動体の状態遷移方程式と、前記指令値と、前記移動体の現在の状態量とを基に、ステップごとに対する前記移動体の状態量を求める処理と、
前記状態遷移方程式の偏微分行列A i と、前記移動体の状態量の不確かさを示すプロセスノイズQと、1制御周期の時間dτとからなる下記式を基に、誤差分散行列CovX i を誤差分散行列CovX 1 =Qとして求める処理と、
CovX i+1 =A i * CovX i *A i T +Q*dτ
前記誤差分散行列の位置成分を抜き出し、当該位置成分の平方根の正の値を各成分とする行列の固有値と、固有ベクトルとを求める処理と、
前記ステップごとに対する前記移動体の状態量、前記固有値、および、前記固有ベクトルを移動範囲情報として表示部に送る処理とを行い、
前記表示部は、ディスプレイに、前記ステップごとに対する前記移動体の状態量を結んだ予測軌道と、前記固有値および前記固有ベクトルとから求まる形状の移動範囲を表示する処理を行うこと
を特徴とする移動体の移動予測方法。 - 前記計算部は、前記状態遷移方程式を、前記移動体に作用する外乱の影響を考慮して拡張した状態遷移方程式とするか、または、前記プロセスノイズを、前記外乱の影響を含むプロセスノイズとする
請求項1記載の移動体の移動予測方法。 - 前記移動体は、水中移動体とする
請求項1または2記載の移動体の移動予測方法。 - 移動体に設けられた状態量検出部と、
遠隔操作装置に備えられた操作端末および表示部と、
前記移動体または前記遠隔操作装置に備えられた計算部と、を有し、
前記計算部は、
前記状態量検出部が検出した移動体の状態量の検出結果を受け取り、移動体の現在の状態量を定める機能と、
前記操作端末で設定された操作値を受け取り、該操作値に基づく前記移動体の移動装置に対する指令値を求める機能と、
前記指令値と前記現在の状態量の関数である前記移動体の状態遷移方程式と、前記指令値と、前記移動体の現在の状態量とを基に、ステップごとに対する前記移動体の状態量を求める機能と、
前記状態遷移方程式の偏微分行列A i と、前記移動体の状態量の不確かさを示すプロセスノイズQと、1制御周期の時間dτとからなる下記式を基に、誤差分散行列CovX i を誤差分散行列CovX 1 =Qとして求める機能と、
CovX i+1 =A i * CovX i *A i T +Q*dτ
前記誤差分散行列の位置成分を抜き出し、当該位置成分の平方根の正の値を各成分とする行列の固有値と、固有ベクトルとを求める機能と、
前記ステップごとに対する前記移動体の状態量、前記固有値、および、前記固有ベクトルを移動範囲情報として表示部に送る機能とを備え、
前記表示部は、ディスプレイに、前記ステップごとに対する前記移動体の状態量を結んだ予測軌道と、前記固有値および前記固有ベクトルとから求まる形状の移動範囲を表示する機能を備えたこと
を特徴とする移動体の移動予測システム。
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