2024/10/24 更新

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ハラダ アキノリ
原田 明徳
HARADA AKINORI
所属
工学研究院 航空宇宙工学部門 准教授
工学部 航空宇宙工学科(併任)
工学府 航空宇宙工学専攻(併任)
職名
准教授
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研究分野

  • フロンティア(航空・船舶) / 航空宇宙工学

学位

  • 博士(工学) ( 2016年3月   九州大学 )

経歴

  • 高知工科大学 システム工学群 客員准教授

    2024年7月

  • 高知工科大学 システム工学群 准教授

    2020年7月 - 2024年3月

  • 高知工科大学 システム工学群 講師

    2016年4月 - 2020年6月

  • 日本学術振興会特別研究員DC2

    2014年4月 - 2016年3月

学歴

  • 九州大学   大学院工学府   航空宇宙工学専攻 博士後期課程

    2012年10月 - 2016年3月

  • 九州大学   大学院工学府   航空宇宙工学専攻 修士課程

    2011年4月 - 2012年9月

  • 九州大学   工学部   機械航空工学科

    2007年4月 - 2011年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ:大規模疎行列を用いた数理最適化手法の研究と飛行軌道最適化への応用

    研究キーワード:大規模疎行列,数理最適化,飛行軌道最適化

    研究期間: 2014年10月 - 2015年9月

  • 研究テーマ:有翼型宇宙往還機の最適再突入飛行軌道設計

    研究キーワード:再突入飛行,飛行軌道最適化,誘導,動的計画法

    研究期間: 2010年4月 - 2012年5月

  • 研究テーマ:気球落下超音速飛行実験の飛行経路検討(動的計画法による飛行経路最適化)

    研究キーワード:超音速飛行,飛行軌道最適化,誘導,動的計画法

    研究期間: 2010年4月 - 2012年3月

  • 研究テーマ:動的計画法の飛行軌道最適化への応用

    研究キーワード:動的計画法,飛行軌道最適化,次元の呪い,格子拡張の脅威

    研究期間: 2010年4月

受賞

  • 論文賞

    2016年4月   日本航空宇宙学会   Flight Trajectory Optimization for Operational Performance Analysis of Jet Passenger Aircraft

  • EIWAC2015 Student Award

    2015年12月   電子航法研究所   Numerical Investigations on Flight Trajectory Optimization Methods

論文

  • フライトシミュレータソフトX-Planeによる模擬飛行データの利用可能性の検証 査読

    横山 大知, 原田 明徳

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   20   154 - 165   2021年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Accurate and reliable flight data is indispensable for research and development to explore new findings which will be of assistance in establishing a new system of air traffic management (ATM). Although radar data called CARATS Open Data and Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) data are currently available, these data have limitations in accuracy and number of parameters; therefore, they are not so sufficient for the research in which detailed parameters such as airdata, take-off weight and cost index are required. The purpose of this study is to verify whether commercially available flight simulator software: X-Plane in which function of Flight Management System (FMS) is replicated, is usable for studies on ATM. To validate whether the flight simulator software can reproduce accurate flight profiles and aircraft parameters, mimicked flight data gained by the simulator is compared with calculated data and real data. In the flight simulation by X-Plane, weather data is input by a piece of software, FS Global Real Weather (FSGRW) which provides the simulator with weather data from National Ocean and Atmospheric Administration's (NOAA) server every 5 minutes.

    DOI: 10.2322/astj.20.154

  • 上昇軌道における質量推定による巡航飛行時間の予測精度向上の試み 査読

    芹田 樹, 武市 昇, 原田 明徳

    日本航空宇宙学会論文集   68 ( 1 )   7 - 11   2020年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2322/jjsass.68.7

  • フローコリドーの導入が便益をもたらすための利用率の推定 査読

    山本 聡史, 諸岡 康郎, 武市 昇, 原田 明徳

    土木学会論文集D3(土木計画学)   75 ( 2 )   90 - 96   2019年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejipm.75.90

  • Potential cost-benefit analysis for the assessment of air corridor installation into Japanese airspace 査読

    Noboru Takeichi, Satoshi Yamamoto, Yasuo Morooka, Akinori Harada

    Proceedings - Winter Simulation Conference   2018-December   2297 - 2308   2019年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/WSC.2018.8632382

  • Air Traffic Efficiency Analysis of Airliner Scheduled Flights Using Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems Open Data 査読

    Akinori HARADA, Tooru EZAKI, Tomoaki WAKAYAMA, Koichi OKA

    Journal of Advanced Transportation   2018 ( 2734763 )   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Air Traffic Efficiency Analysis of Airliner Scheduled Flights Using Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems Open Data

  • Arbitrarily close equilibrium orientations of magnetically levitated platforms 査読

    James Lin, Akinori Harada, Koichi Oka

    LDIA 2017 - 11th International Symposium on Linear Drives for Industry Applications   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.23919/LDIA.2017.8097277

  • 1segment continuum manipulator for automatic harvesting robot - Prototype and modeling 査読

    Takaaki Tokunaga, Koichi Oka, Akinori Harada

    2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2017   1655 - 1659   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    DOI: 10.1109/ICMA.2017.8016065

  • 貨物便の飛行データを用いた航空機の性能モデルに関する研究 査読

    田村 恵一, 原田 明徳, 樋口 雄紀, 松田 治樹, 宮沢 与和

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   16   27 - 36   2017年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2322/astj.16.27

  • Dynamic Programming Revisited for Aircraft Flight Trajectory Optimization 査読

    Akinori HARADA

    Kyushu University   2016年3月

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    記述言語:英語  

    Dynamic Programming Revisited for Aircraft Flight Trajectory Optimization

  • 国内定期旅客便の運航効率の客観分析 査読

    原田 明徳, 小塚 智之, 宮沢 与和, ビクラマシンハ, ナヴィンダ キトマル, ブラウン マーク, 福田 豊

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   14   171 - 178   2015年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2322/astj.14.171

  • 区分線形近似を用いた動的計画法による軌道最適化 査読

    松田 治樹, 原田 明徳, 宮沢 与和

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   14   33 - 41   2015年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The feasibility in optimal control applications is increasing in recent years with rapid improvement of computational capability. User-friendly practical tools are highly required to meet complex design requirements in the field of aerospace engineering and dynamic programming is regarded as a powerful tool that satisfies these necessities. On the contrary, dynamic programming possesses a drawback so called ‘menace of the expanding grid’ or dimensional difference problem in applications where the number of control variables is fewer than that of state variables. This paper proposes a unique method to approach this issue and reviews its validity and feasibility by discussing a classical problem of Linear Quadratic Regulator (LQR) and an optimal gliding flight of an airplane that the analytically given exact solutions are checked for clarity.

    DOI: 10.2322/astj.14.33

  • Flight Trajectory Optimization for Operational Performance Analysis of Jet Passenger Aircraft 査読

    N. K, WICRAMASINGHE, Yuto MIYAMOTO, Akinori HARADA, Tomoyuki KOZUKA, Sadanari SHIGETOMI, Yoshikazu MIYAZAWA, Mark BROWN, Yutaka FUKUDA

    Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan   12 ( APISAT-2013 )   a17 - a25   2014年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Flight Trajectory Optimization for Operational Performance Analysis of Jet Passenger Aircraft

    DOI: 10.2322/tastj.12.a17

  • BADAモデルを用いた旅客機の軌道最適化による運航効率の評価 査読

    宮本 侑斗, 原田 明徳, ビクラマシンハ, ナヴィンダ キトマル, 宮沢 与和, 船曳 孝三

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   13   1 - 10   2014年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Fuel efficient flight is demanded due to air traffic increase, environmental concerns and skyrocketing fuel prices. To achieve an effective futuristic air traffic management system, realization of TBO (Trajectory Based Operations) optimized from departure to arrival is aimed in CARATS (Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems). In this paper, 4-D trajectory of passenger aircraft is optimized for fuel minimization on the assumption that aircraft is not bounded by any air traffic control constraints. BADA (Base of Aircraft Data) model is adopted for aircraft performance model, and dynamic programming is used to calculate the optimal trajectory. The optimal trajectory is compared with airliner's flight trajectory by evaluating fuel consumption, flight time and flight range. Examples show that considerable amounts of reduction in fuel consumption could be achieved by trajectory optimization compared to the estimated values of actual flights.

    DOI: 10.2322/astj.13.1

  • 旅客機の性能モデルが最適巡航周期解に及ぼす影響 査読

    宮沢 与和, 原田 明徳, ビクラマシンハ, ナヴィンダ キトマル, 宮本 侑斗

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   12   99 - 105   2013年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ideal goal of the future air traffic system is recognized that every aircraft can freely fly in the sky to optimize its own performance. Since the trajectory optimization depends on aircraft performance characteristics, the performance model is one of the key elements for practical applications. As for cruise phase, it is known that a periodic dynamic maneuver is the optimum when a simple model is used, but the maneuver is not actually used in real flight operations. This paper studies what parts of the model characteristics are influential on the optimality of the periodic dynamic maneuver in cruise flight. It reveals that engine performance model and atmospheric characteristics are two influential parameters, which justify the optimality of steady horizontal flight for cruise phase.

    DOI: 10.2322/astj.12.99

  • Analysis of Fuel-Efficient Airliner Flight via Dynamic Programming Trajectory Optimization 査読

    Yuto MIYAMOTO, N. K, WICKRAMASINGHE, Akinori HARADA, Yoshikazu MIYAZAWA, Kozo FUNABIKI

    Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan   11   93 - 98   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Analysis of Fuel-Efficient Airliner Flight via Dynamic Programming Trajectory Optimization
    Fuel-efficient flight is in strong demand due to environmental concerns and skyrocketing fuel prices. This paper analyzes airliner flight trajectory from the perspective of fuel efficiency through comparison with the optimal trajectory. Since the optimal trajectory gives the maximum achievable performance without any constraint of air traffic control, it introduces reference data for quantitative merit of the ideal flight. Dynamic programming is adopted to calculate the optimal trajectory. Examples show that considerable reduction in the fuel consumption from the estimated values for actual flights could be achieved by the trajectory optimization, where wind conditions are taken into account as well.

    DOI: 10.2322/tastj.11.93

  • Accuracy Evaluation of an Aircraft Performance Model with Airliner Flight Data 査読

    Akinori HARADA, Yuto MIYAMOTO, Yoshikazu MIYAZAWA, Kozo FUNABIKI

    Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan   11   79 - 85   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Accuracy Evaluation of an Aircraft Performance Model with Airliner Flight Data
    This paper quantitatively evaluates the accuracy of the base of aircraft data (BADA) model by comparing calculated fuel flow and total fuel consumption with flight data recorded by airliners quick access recorder systems. For future more efficient air transportation system research, it is necessary to derive fuel consumption for an arbitrary flight trajectory with good accuracy. BADA, the European Organization for the Safety of Air Navigation (EUROCONTROL) aircraft performance model is widely used for such purposes, but there is only a small number of papers which discuss its accuracy with actual flight data. The purpose of this paper is to investigate whether the BADA model has sufficient accuracy to deal with the study of air transportation systems. As a result of comparison conducted for a single fleet of twin engine wide-body jet passenger aircraft, calculated fuel flow showed good agreement with the flight data in the cruise phase and it was found that the error between the BADA model and flight data falls within plus or minus 5 [%] for a whole flight.

    DOI: 10.2322/tastj.11.79

  • 到着時刻を指定した旅客機の軌道最適化 査読

    宮沢 与和, ビクラマシンハ, ナヴィンダ キトマル, 原田 明徳, 宮本 侑斗

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   12   31 - 38   2013年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the future air transportation system, airspace will be efficiently used and each aircraft can optimize its own performance. Due to limited capacity of the airspace like terminal area, however, some sort of adjustment for each aircraft is necessary to maintain separation among multiple aircraft. Fixed arrival time is a basic solution to the problem. This paper studies the effect of arrival time assignment on the performance by assuming that each aircraft generates its own flight plan by minimizing its fuel consumption. Dynamic programming trajectory optimization is used to calculate the optimal flight profile composed of altitude and velocity. The result shows that the arrival time adjustment is efficiently performed in the descent phase, if the required amount of time to be adjusted is not large.

    DOI: 10.2322/astj.12.31

  • 動的計画法による再突入飛行の最適軌道設計 査読

    原田 明徳, 宮沢 与和

    日本航空宇宙学会 航空宇宙技術   11   131 - 138   2012年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.2322/astj.11.131

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講演・口頭発表等

MISC

  • 国土交通省航空局 CARATSオープンデータ活用促進フォーラム2022

    原田 明徳, 増木 拓海, 松並 孝次, 中畑 洋明, 猪端 沙希, 杉山 太一, 河村 麻莉乃, 大野 暉宙

    2022年12月

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    記述言語:その他  

  • 国土交通省航空局 CARATSオープンデータ活用促進フォーラム2021

    菊谷 尚暉, 入江 康平, 原田 明徳

    2021年12月

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    記述言語:その他  

  • 国土交通省航空局 CARATSオープンデータ活用促進フォーラム2019

    原田 明徳, 武市 昇

    2019年11月

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    記述言語:その他  

所属学協会

  • 計測自動制御学会

  • 日本機械学会

  • 米国航空宇宙学会

  • 日本航空宇宙学会

委員歴

  • 日本航空宇宙学会   第60回飛行機シンポジウム企画幹事会 委員   国内

    2022年4月 - 2023年3月   

  • 日本航空宇宙学会   第53・54期会誌編集委員会 委員   国内

    2021年4月 - 2023年3月   

  • 日本航空宇宙学会   航空交通管理部門 幹事   国内

    2021年4月 - 2023年3月   

  • 日本航空宇宙学会   第59回飛行機シンポジウム企画幹事会 委員   国内

    2021年4月 - 2022年3月   

  • 日本航空宇宙学会   航空交通管理部門 委員   国内

    2017年4月 - 2025年3月   

学術貢献活動

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第61回飛行機シンポジウム  ( 北九州 ) 2023年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Session chair 国際学術貢献

    The 2022 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology (APISAT2022)  ( Niigata Japan ) 2022年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第59回飛行機シンポジウム  ( オンライン ) 2021年11月 - 2021年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第58回飛行機シンポジウム  ( オンライン ) 2020年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第57回飛行機シンポジウム  ( 下関 ) 2019年10月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第56回飛行機シンポジウム  ( 山形 ) 2018年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 司会

    日本航空宇宙学会 第55回飛行機シンポジウム  ( 島根 ) 2017年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

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その他

  • 学生講演優秀賞(日本航空宇宙学会 第60回飛行機シンポジウム)

    2022年10月

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    講演・口頭発表等に記載の「レーダデータを用いた上昇フェーズにおける航空機の質量推定」が日本航空宇宙学会主催の第60回飛行機シンポジウムにて学生講演優秀賞を受賞.(入江康平君の修士論文指導を担当.学生講演の論文は講演会規則により単著.)

  • 学生講演優秀賞(日本航空宇宙学会 第59回飛行機シンポジウム)

    2021年12月

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    講演・口頭発表等に記載の「3パラメタ最適化による飛行軌道予測とQAR飛行データを用いた精度検証」が日本航空宇宙学会主催の第59回飛行機シンポジウムにて学生講演優秀賞を受賞.(仲村兼斉君の修士論文指導を担当.学生講演の論文は講演会規則により単著.)

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 航空交通システムのデジタルツイン設計と環境性・耐災害性の向上方策に関する研究

    研究課題/領域番号:22H01608  2022年 - 2025年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 先進的な航空交通管理に資する運航効率の統計分析法と評価ツールの開発

    研究課題/領域番号:22K14342  2022年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 運航効率向上のための飛行シミュレーションモデルの実用性検証, 日本航空株式会社, 東京都立大学

    2021年11月 - 2024年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 軌道ベース運用に向けた航空機の運航管理に関する研究, 東京都立大学

    2020年2月 - 2025年1月

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 航空交通流の四次元管理に資する実運航軌道の高精度予測

    研究課題/領域番号:19K15116  2019年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • フローコリドーの導入要件の解明とその便益向上の試み

    研究課題/領域番号:18K04395  2018年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 最適軌道解析による航空交通の分析および管理手法の解明, 公立大学法人首都大学東京

    2017年6月 - 2020年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • 高効率航空交通システム実現のための定期旅客便の運航解析

    研究課題/領域番号:16H07143  2016年 - 2017年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 最適軌道による航空交通管理に関する研究

    研究課題/領域番号:14J05104  2014年 - 2015年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2024年  高知工科大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:工業数学(第1Q),飛行力学(集中),誘導制御(第4Q)

  • 2024年  高知工科大学  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:2024/07~2025/03:学生研究指導

指導学生の受賞

  • 学生講演優秀賞

    授与年月:2024年10月

    受賞学生の区分:修士   受賞学生氏名:礒脇翔平

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    受賞学生の区分:修士   受賞学生氏名:礒脇翔平

    日本航空宇宙学会主催の第62回飛行機シンポジウムにて、指導学生の礒脇翔平君が学生講演優秀賞を受賞。

社会貢献活動

  • 九州大学 飛行力学の研究について

    役割:講師

    長崎県立長崎北陽台高等学校  2024年10月

政策形成、学術振興等への寄与活動

  • 2024年4月 - 現在   国土交通省航空局

    将来の航空交通システムに関する推進協議会 ATM検討ワーキンググループ 委員

  • 2024年4月 - 現在   国土交通省航空局

    将来の航空交通システムに関する推進協議会 指標・費用検討サブグループ 委員

海外渡航歴

  • 2014年10月 - 2015年9月

    滞在国名1:ドイツ連邦共和国   滞在機関名1:Technical University of Munich

学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 現在   学部 広報委員