2025A-OS2-2 モデル予測制御を用いた船舶航行時の風圧力推定に関する研究

抄録

本研究では，実船の航行計測データを用いて，船体に作用する風圧力を時系列的に推定する手法を提案する．モデル予測制御を応用し，船体に作用する未知の外力を「制御入力」として扱うことで，観測された軌道と予測モデルが与える軌道との誤差を最小化する外力を逐次的に導出する．ここで外力とは，平水中の操縦運動モデルによるシミュレーション結果と実際の観測データとの差を補うために必要となる力と定義する．風向・風速を変化させてシミュレーションで生成した複数の仮想的な観測データに対して，本手法を適用した結果，いずれも風速によらず安定した推定性能を持つことが確認された．