2025S-OS8-1 グルーピング回帰分析による即応性を向上させた船体パラメータの推定方法

抄録

船舶用オートパイロット（AP）の操船時における低速度化が期待されている．背景には自律船の実現化支援が挙げられる．自律船の操船では離着桟から大洋航海までの船速範囲を対象にする．従前のAPでは高速航行を運用領域にしてきたが，離着桟操船に対応するために低速域まで拡大されている．

この状況において，APがモデルベースで設計された場合，船体運動モデルのパラメータは高速，中速と低速の各域での値が必要となる．筆者らは船速に対応する船体パラメータの同定値から更新値を回帰推定する手法を2024年本秋季講演会にて提案した．その手法では，回帰式を船速と同定値セットデータから最小二乗法によって推定するものである．

だが，APの運用開始段階では，同定データ数が少ないため回帰式が全速度範囲で設定できない．その状況では，同定データが一定速度域の点群データから速度変化したら，回帰式が直ぐに追従できないという即応性が課題になる．

その解決策として，グルーピング回帰分析による回帰式の算出手法を提案する．(a) 船速域ごとに同定データをグループ化し，ロバスト回帰によって０次回帰式を求める．(b) 全船速域において，船速域ごとの回帰特性を用いて１次回帰式を求める．(c) 船体パラメータを該当船速に対する１次回帰式から推定する．本提案手法によって，回帰式の即応性が向上できる．