Field examination of the tactics at the prey pursuit navigation in raptors

猛禽追逐猎物导航策略的现场检查

基本信息

批准号：
21K15169
负责人：
西海望
金额：
$ 3万
依托单位：
Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences (2022)National Institute for Basic Biology (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は実験用無人機の開発と米国での実験実施の二方面での研究展開を予定していた。しかし、無人機開発の一部において、実際の運用に基づいた仕様検討が必要となり、無人機の開発よりも米国での実験実施に重点を置くこととした。今回の米国での実験は、前年度の試験内容を踏まえ、より実践的な状況を想定したものであり、そこでの無人機オペレーションの要領検討および脅威に晒されたハトの危機回避能力と意思決定の探究をおこなった。具体的な試験内容は、無人機を操作し、高速巡航中のハト集団を目視外距離から特定し所定の要撃空域内で衝突直前まで追跡をおこなうというものである。巡航中のハトの位置情報はGPS情報をもとに算出され、近傍数kmを並走する中継車に無線伝送される。中継車は携帯電話回線を通じて、遠隔地にある無人機運搬車へハトの位置情報を伝送する。無人機運搬車は受信した情報をもとに推定された要撃地点へ急行し無人機を発進させ、以後はGPS情報と無人機搭載カメラ映像をもとに無人機をハト集団に対して突進させる。このように、ハトという捕捉しにくい高速飛翔体への追跡を成り立たせるには、動的な状況の中でハト集団、中継車、無人機運搬車、無人機の間で情報伝達の経路を確立させるなど、分担要員間で緊密な連携をとる必要があった。本試験を経て、そのためのオペレーションの要領を確立することができた。また、収集したハトの移動経路情報から、脅威に晒されたハトの危機回避能力と集団意思決定機構について、生物学的に重要な知見を得た。脅威に晒された際、ハトの一部の個体はやみくもに回避運動をおこなうのではなく、編隊を維持しようとする動きや安全圏へ進路を維持しようとする動きを織り交ぜていることが確認された。また、一度脅威に晒されたハトの一部では、その後たとえ無人機に襲われない状況であっても編隊内の安全な場所に位置しようとする行動が確認された。

今年我们计划进行两个方面的研究：开发实验性无人车和在美国进行实验。然而，无人机开发的某些方面需要考虑基于实际操作的规格，因此决定重点在美国进行实验而不是开发无人机。这次在美国的实验是在往年考试的内容的基础上，假设了更实际的情况，考察了无人机操作的程序以及鸽子在暴露于环境中避免危机和决策的能力。我们进行了调查。具体测试包括操作一架无人机来识别一群在视线之外高速巡航的鸽子，并在指定空域内跟踪它们，直到碰撞发生前夕。巡航鸽子的位置信息是根据GPS信息计算出来的，并无线传输到附近几公里处与鸽子平行运行的中继车上。中继车通过手机线将鸽子的位置信息传输到远程无人机载体。无人机载体根据收到的信息，冲向预计的拦截点并发射无人机，然后利用GPS信息和无人机上安装的摄像头的镜头将无人机冲向鸽群。这样，为了成功跟踪鸽子这种难以捕捉的高速飞行物体，就需要在动态情况下建立鸽群、中继车、无人航母、无人机之间的信息传输路线。需要在指定人员之间保持密切合作。通过这次测试，我们能够为此目的建立操作指南。此外，从收集的鸽子迁徙路线信息中，我们获得了有关受威胁鸽子的危机规避能力和群体决策机制的重要生物学知识。已经证实，当受到威胁时，一些鸽子不会盲目地进行躲避动作，而是做出维持队形或保持朝向安全区的航向的动作。此外，一些曾经受到威胁的鸽子后来被观察到即使没有受到无人机攻击，也会试图将自己定位在队形内的安全位置。