東洋建設(株)は、(株)三井造船昭島研究所および(株)と共同で、“大型海上クレーンに対応した吊荷上下動低減装置「AHC-RMP」(Active Heave Compensation System using Real-time Motion Prediction)”を開発した。
なお、本件は、国土交通省海事局の「2019年度 海洋資源開発関連技術高度化研究開発支援事業」の支援対策事業として採択されたもの。
国は、データは智恵・価値・ 競争力の源泉であるとともに、課題先進国である日本の社会課題を解決する切り札と位置付け、我が国初となる「データ戦略」(2020年12月データ戦略タスクフォース第一次とりまとめ)及びその具体的な取組の方向性となる「包括的データ戦略」2)(2021年6月)を策定した。
Society 5.0 の実現をビジョンに定め、その実現に向けた基本的行動指針として、①データがつながり、いつでも使える、②データを勝手に使われない、安心して使える、③新たな価値の創出のためみんなで協力するよう推進していく というデータ活用の原則が示されている。
【データ活用原則】
① データがつながり、いつでも使える
・つながる(相互運用性・重複排除・効率性向上)
・いつでもどこでもすぐに使える(可用性・迅速性・広域性)
② データを勝手に使われない、安心して使える
・自分で決められる、勝手に使われない(コントローラビリティ・プライバシーの確保)
・ 安心して使える(セキュリティ・真正性・信頼)
③ 新たな価値の創出のためみんなで協力する
・みんなで創る(共創・新たな価値の創出・プラットフォームの原則)
IoT(Internet of things)という単語が使われるようになって、既に10年以上の時間が経つ。今年2024年に新たに出現したキーワードは「D2D(Direct to Device)」だ。このキーワードだけでは何と何が「ダイレクト」なのかがわからないだろう。実は「D2D」は「衛星と地上のデバイス」という意味だ。
IMETSは、シミュレーション技術を利用することで、①実海面投入前の水中無人機の十分な技術実証、②技術実証に必要な実海面試験回数の低減、③亡失をはじめとする実海面試験に伴うリスク低減を実現するために整備した試験評価施設である。
試験評価のための主要な装置として、シミュレーション装置である「HILS(Hardware In the Loop Simulation)システム」と大型水槽である「水中音響計測装置」を有しており、これらの装置を用いて仮想的な海洋環境を構築することで水中無人機のシミュレーション試験を実施している。
シミュレーション試験では、HILSシステム上の仮想空間に多種多様な海洋環境を作り出し、水中無人機の機能・性能をソフトウェアでモデル化したバーチャルの水中無人機(デジタルモデル)を仮想空間内の海洋を航走させることでシミュレーションを行う「マスマティカルシミュレーション」はもちろんのこと、HILSシステムに試験評価の対象となる水中無人機実機を接続することでデジタルモデルと実機を連携させ、実機があたかも仮想空間内の海洋を航走している状態を作り出しシミュレーションを行う「フィジカルシミュレーション」の2つの方式で試験評価等を行うことができる。
また、水中では音によって周囲の状況を認識することから音響センサの重要性は極めて高いことから、「フィジカルシミュレーション」では、仮想空間の海洋でデジタルモデルの音響センサに入力されるバーチャルの音響信号を大型水槽内に本物の音として再現させ、実機の音響センサがその音を聴いて周囲の状況を認識し行動判断を行うというシミュレーション試験も実施することが可能である。この機能を音響模擬機能と呼んでいるが、これはIMETSにしかない特殊な機能である。(図2)
シミュレーション機能: シミュレーションを実施する海域の海底地形、水温、塩分濃度、潮流等を設定し、これらの海洋環境データを基に仮想の海洋環境をHILSシステム上に作り出している。海洋環境データは一般的に使われているnetCDF(Network Common Data Format)6) 形式で扱っており、外部からのデータを容易に取り込むことも可能となっている。
また、シミュレーション開始から終了までの水中無人機他の行動を規定するための行動シナリオやミッションシナリオを自由に設定でき、更には水中無人機の搭載機器等の故障等のタイミングや発生内容を設定できる。
シミュレーション実行中においては、水中無人機の航行状況を3D画面で表示することでシミュレーションの状況を可視的に表示することができるとともに、搭載機器の取得データなどの情報をリアルタイムで確認することができる。
シミュレーションを行える最大時間は30日間と長時間であるため、シミュレーションを行う前にその時間見積もりを確認できる機能や途中でシミュレーションを中断した場合でもつづきからシミュレーションを再開できる機能を有している。
◆「化学物質リアルタイムモニタ」の仕様
製品名:化学物質リアルタイムモニタ
型式名:XP-3320II-V
サイズ:W91xH164×D44mm(突起部を除く)
質量:約460g(電池含む)
電源:単3形アルカリ乾電池4本または単3形ニッケル水素充電池4本
防爆構造:アルカリ乾電池仕様 Ex ia da IIC T4 Ga、ニッケル水素充電池仕様 Ex ia da IIC T3 Ga