モンテカルロ法によるシステムの統計的評価

概要

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航空宇宙機の開発では実環境での飛行実験は容易でないことも多いため、飛行前の事前評価が非常に重要となる.ところが現実の飛行時には様々な不確定要因が存在し、そのような条件下においても期待される性能を発揮してミッションを達成することが求められる.モンテカルロ法は、非線形システムを直接評価でき、かつ、様々な不確定要因を考慮したシステム評価が可能な飛行前評価手段として活用できる.一方で多数回の飛行シミュレーションを実行する必要があるため、実用においては計算負荷が課題であった.ところが近年の計算機能力の大幅な向上によって、大量の計算が短時間で可能となってきており、モンテカルロ法は飛行前の評価手段として国内外の航空宇宙機の開発に広く用いられるようになってきている.モンテカルロ法は真値を統計的に推定するためのものであり、信頼区間の概念や試行回数の選定などが重要となる.そこで本稿では、今後のモンテカルロ法の利用に資するための資料としてシステム評価方法と関連する統計的手法についてまとめ、実際の航空宇宙機開発における適用例を示す.
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