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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-12-08 10:25 LiDAR SLAMの縮退情報を利用したUAV自律飛行制御の安定化手法 ○濱崎 拓（東大）・福田盛介（JAXA）  SANE2025-85 |
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| 抄録 | （和） | GNSS非利用環境下でのUAVによる自律飛行において，SLAMは不可欠な技術である．しかし，通路や平坦な構造物など特徴の乏しい環境では縮退が発生し，自己位置推定が不安定化する．本研究は，UAVがSLAMの縮退を自律的に検知・回避し，ロバストな飛行制御を実現する手法を提案する．提案手法では，LiDAR-IMU SLAMの情報行列を解析し，Schur補行列と固有値分解を用いて並進方向の縮退状況をリアルタイムに判定する．縮退が検知された場合，推定の可観測性を回復可能な環境特徴点を法線付きボクセルマップから選択する．さらに，時間最適軌道生成手法であるMINCOを用い，UAVが選択された特徴点をLiDAR測距範囲内に捉え続けるための回避軌道を生成する．１方向縮退環境および２方向縮退環境を模擬した3Dシミュレーション評価において，提案手法を用いない場合は推定誤差が発散する一方，提案手法を用いることでUAVが自律的に縮退を検知し，誤差の増大を効果的に抑制できることを実証した． |
| （英） | In GNSS-denied environments, UAV autonomous flight relies on SLAM. However, feature-sparse scenes (e.g., corridors or flat structures) cause degeneracy and destabilize localization. This study proposes a robust control framework enabling UAVs to autonomously detect and avoid degeneracy. The method analyzes the LiDAR--IMU SLAM information matrix using the Schur complement and eigenvalue decomposition to identify translational degeneracy in real time. Upon detection, feature points from a normal-based voxel map are selected to restore observability, and a time-optimal trajectory generated by MINCO guides the UAV to maintain their visibility. Simulations demonstrate effective suppression of estimation error divergence. | |
| キーワード | （和） | UAV / SLAM / LiDAR / 縮退抑制 / / / / |
| （英） | UAV / SLAM / LiDAR / Degeneracy suppression / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 280, SANE2025-85, pp. 26-31, 2025年12月. | |
| 資料番号 | SANE2025-85 | |
| 発行日 | 2025-12-01 (SANE) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SANE2025-85 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SANE |
| 開催期間 | 2025-12-08 - 2025-12-08 |
| 開催地（和） | 明治大学駿河台キャンパス |
| 開催地（英） | Meiji University Surugadai Campus |
| テーマ（和） | レーダ画像処理・信号処理、電磁波計測、機械学習及び一般 |
| テーマ（英） | Radar image processing, Signal processing, EM measurement, Machine learning and general |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SANE |
| 会議コード | 2025-12-SANE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | LiDAR SLAMの縮退情報を利用したUAV自律飛行制御の安定化手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Stabilization Method for UAV Autonomous Flight Control Using Degeneracy Information in LiDAR SLAM |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | UAV / UAV |
| キーワード(2)（和/英） | SLAM / SLAM |
| キーワード(3)（和/英） | LiDAR / LiDAR |
| キーワード(4)（和/英） | 縮退抑制 / Degeneracy suppression |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 濱崎 拓 / Taku Hamazaki / ハマザキ タク |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 福田 盛介 / Seisuke Fukuda / フクダ セイスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 宇宙航空研究開発機構 (略称： JAXA) Japan Aerospace Exploration Agency (略称： JAXA) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-12-08 10:25:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | SANE |
| 資料番号 | SANE2025-85 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.280 |
| ページ範囲 | pp.26-31 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-12-01 (SANE) |
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