JP7407329B1 - 飛行誘導装置および飛行誘導方法 - Google Patents
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
まず、本発明の実施の形態に係る飛行誘導装置1を備える飛行誘導システムの概要について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る飛行誘導装置1を備える飛行誘導システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、飛行誘導装置1は、第1記憶部10、第1取得部11、学習部12、学習モデル記憶部(第2記憶部)13、決定部14、および飛行誘導部15を備える。飛行誘導装置1は、飛行体2から受信される現在のGPS位置に基づいて、飛行体2が現在いる単位空間から次に進むべき進路を決定し、決定された進路を飛行体2に指示する。
L(θ)=1/2{r+γmaxa’Q(s’,a’;θ)-Q(s,a;θ)}2
・・・(1)
次に、上述した機能を有する飛行誘導装置1を実現するハードウェア構成の一例について、図5を用いて説明する。
次に、上述した構成を有する飛行誘導装置1の動作を、図7から図9のフローチャートを参照して説明する。
Claims (8)
- 異種の無線通信方式の通信エリアが重畳配置された飛行体の移動空間において、初期地点の位置から、指定された第1無線通信方式の通信エリアの位置までの前記飛行体の進路を制御する飛行誘導装置であって、
前記移動空間を複数の空間に分割した単位空間の識別情報と、前記単位空間の位置と、前記単位空間をカバーする通信エリアの無線通信方式を示す情報とを関連付けて記憶するように構成された第1記憶部と、
前記飛行体が現在いる単位空間の位置を、前記飛行体の現在の位置として取得するように構成された第1取得部と、
学習モデルを用いて学習された、前記飛行体が各単位空間の位置から順次進むべき進路の方策に基づいて、前記第1取得部によって前記飛行体の前記現在の位置として取得された現在の単位空間の位置から、前記飛行体が次に進むべき進路を決定するように構成された決定部と、
前記決定部によって決定された、前記飛行体が次に進むべき進路を前記飛行体に指示するように構成された飛行誘導部と、
前記飛行体が前記現在の単位空間の位置から前記第1無線通信方式の通信エリアの位置に対応する第1単位空間の位置に到達するまでに、前記飛行体が前記各単位空間の位置から順次進むべき進路を計算した推定結果に報酬関数を適用して、前記飛行体が前記第1単位空間の位置へ到達するための報酬が最大化するように更新し、前記飛行体が前記各単位空間の位置から順次進むべき前記進路の方策を、前記学習モデルを用いて学習するように構成された学習部と、
前記学習部によって学習された、前記進路の方策を記憶するように構成された第2記憶部と
を備え、
前記決定部は、前記第2記憶部から前記進路の方策を読み出して、前記飛行体が次に進むべき進路を決定し、
前記報酬関数は、前記飛行体における前記第1無線通信方式の通信エリアの位置に対応する前記第1単位空間の位置への到達度を変数として含む
ことを特徴とする飛行誘導装置。 - 請求項1に記載の飛行誘導装置において、
前記学習モデルは、入力層、隠れ層、および出力層を含むニューラルネットワークモデルであり、
前記学習部は、前記現在の単位空間の位置を前記ニューラルネットワークモデルの入力として与え、前記ニューラルネットワークモデルの演算を行い、前記飛行体が前記現在の単位空間の位置から次に進むべき進路として、進行方向に対する所定の方向への移動に係る各々の行動をとった場合に得られる将来の前記報酬の累積値の期待値を表す行動価値関数の第1推定値を出力し、
前記学習部は、さらに、前記飛行体が次に到達した単位空間の位置を前記ニューラルネットワークモデルの入力として与え、前記ニューラルネットワークモデルの演算を行い、前記行動価値関数の第2推定値を出力し、
前記学習部は、前記第1推定値が、前記第2推定値から計算される目標値となるように、前記ニューラルネットワークモデルの重みパラメータを学習し、
前記第2記憶部は、学習済みの重みパラメータを記憶する
ことを特徴とする飛行誘導装置。 - 請求項1に記載された飛行誘導装置において、
前記第1取得部は、前記異種の無線通信方式のうち前記移動空間を最も広い範囲でカバーする第2無線通信方式のコアネットワークを介して、前記飛行体が現在いる単位空間の位置を取得する
ことを特徴とする飛行誘導装置。 - 請求項3に記載の飛行誘導装置において、
前記飛行誘導部は、前記第2無線通信方式の前記コアネットワークに含まれるユーザープレーン機能を介して、前記飛行体に前記次に進むべき進路に係る指示を送信する
ことを特徴とする飛行誘導装置。 - 異種の無線通信方式の通信エリアが重畳配置された飛行体の移動空間において、初期地点の位置から、指定された第1無線通信方式の通信エリアの位置までの前記飛行体の進路を制御する飛行誘導方法であって、
前記移動空間を複数の空間に分割した単位空間の識別情報と、前記単位空間の位置と、前記単位空間をカバーする通信エリアの無線通信方式を示す情報とを関連付けて第1記憶部に記憶する第1記憶ステップと、
前記飛行体が現在いる単位空間の位置を、前記飛行体の現在の位置として取得する第1取得ステップと、
学習モデルを用いて学習された、前記飛行体が各単位空間の位置から順次進むべき進路の方策に基づいて、前記第1取得ステップで前記飛行体の前記現在の位置として取得された現在の単位空間の位置から、前記飛行体が次に進むべき進路を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された、前記飛行体が次に進むべき進路を前記飛行体に指示する飛行誘導ステップと、
前記飛行体が前記現在の単位空間の位置から前記第1無線通信方式の通信エリアの位置に対応する第1単位空間の位置に到達するまでに、前記飛行体が前記各単位空間の位置から順次進むべき進路を計算した推定結果に報酬関数を適用して、前記飛行体が前記第1単位空間の位置へ到達するための報酬が最大化するように更新し、前記飛行体が前記各単位空間の位置から順次進むべき前記進路の方策を、前記学習モデルを用いて学習する学習ステップと、
前記学習ステップで学習された、前記進路の方策を第2記憶部に記憶する第2記憶ステップと
を備え、
前記決定ステップは、前記第2記憶部から前記進路の方策を読み出して、前記飛行体が次に進むべき進路を決定し、
前記報酬関数は、前記飛行体における前記第1無線通信方式の通信エリアの位置に対応する前記第1単位空間の位置への到達度を変数として含む
ことを特徴とする飛行誘導方法。 - 請求項5に記載の飛行誘導方法において、
前記学習モデルは、入力層、隠れ層、および出力層を含むニューラルネットワークモデルであり、
前記学習ステップは、前記現在の単位空間の位置を前記ニューラルネットワークモデルの入力として与え、前記ニューラルネットワークモデルの演算を行い、前記飛行体が前記現在の単位空間の位置から次に進むべき進路として、進行方向に対する所定の方向への移動に係る各々の行動をとった場合に得られる将来の前記報酬の累積値の期待値を表す行動価値関数の第1推定値を出力し、
前記学習ステップは、さらに、前記飛行体が次に到達した単位空間の位置を前記ニューラルネットワークモデルの入力として与え、前記ニューラルネットワークモデルの演算を行い、前記行動価値関数の第2推定値を出力し、
前記学習ステップは、前記第1推定値が、前記第2推定値から計算される目標値となるように、前記ニューラルネットワークモデルの重みパラメータを学習し、
前記第2記憶ステップは、学習済みの重みパラメータを前記第2記憶部に記憶する
ことを特徴とする飛行誘導方法。 - 請求項5に記載された飛行誘導方法において、
前記第1取得ステップは、前記異種の無線通信方式のうち前記移動空間を最も広い範囲でカバーする第2無線通信方式のコアネットワークを介して、前記飛行体が現在いる単位空間の位置を取得する
ことを特徴とする飛行誘導方法。 - 請求項7に記載の飛行誘導方法において、
前記飛行誘導ステップは、前記第2無線通信方式の前記コアネットワークに含まれるユーザープレーン機能を介して、前記飛行体に前記次に進むべき進路に係る指示を送信する
ことを特徴とする飛行誘導方法。
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