• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

海洋音響トモグラフィのための数値解析による北極海域の音波伝搬特性の解明

Research Project

Project/Area Number 13750400
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

土屋 健伸  神奈川大学, 工学部, 助手 (50291745)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2002: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords海洋音波伝搬 / 広角波動法 / 弾性体 / 海洋音響トモグラフィー / 時間領域差分法 / 並列演算
Research Abstract

本年度、北極海の音波特性を捉えるため,パルス波の伝搬解析を時間領域差分法を用いて海水中を伝搬する音波のシミュレーションを行った。北極海表面を覆う氷の音波伝搬に与える影響を考慮してより正確な計算方法を確立した。この手法を導入する事により正確な北極海での音波伝搬プログラムが開発できると言える。また間領域差分法は計算時間がかかる為,並列演算アルゴリズムを作成し,高速化を図った。海表の氷や温度や塩分濃度といった海洋内部構造による影響を調べる事で海洋音響トモグラフィにおける順問題解析を高精度で行うことができる。以上の手法についてプログラムを作成し,海洋での伝搬特性の解析結果について検討した。
(1)浅海の基準解析手法として時間領域差分法による音波伝搬解析法を開発し,連続波のみならずパルス波の伝搬解析を行った。時間領域差分法(FDTD法)を用いて高い精度で音波伝搬をシミュレートすることが出来る。その結果、計算精度の高いこと、さらに、反射波の影響も求めることが出来る事を確認した。
(2)並列演算アルゴリズムを作成し,高速化を図り,5台のPCで約4.6倍の性能向上を確認した。さらに多くのPCを用いることで更なる高速化が期待できる。
これらの結果については、ヨーロッパ音響会議(EAA)や海洋音響学会誌に報告した。また来年度の世界音響会議(WCU)でも報告予定である。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All Other

All Publications (12 results)

  • [Publications] T.Tsuchiya, T.Anada, N.Endoh: "Sound propagation characteristics in Arctic Ocean calculated by elastic PE method using Rotated Pade approximation"Proc. of FORUM ACUSTICUM SEVILLA 2002(EAA). 2. 41-42 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Tsuchiya, T.Anada, N.Endoh, T.Aoki, I.Kaihou: "Numerical analysis of Underwater Acoustic Lens using Alternating-Direction Implicit Method"Proc. of sixth European Conference on UNDERWATER ACOUSTICS. 1. 503-506 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.MITSUNO, T.Tsuchiya, T.ANADA, N.ENDOH: "Elastic Parabolic Equation for Sound Propagation in shallow Water Overlying an Elastic Bottom Using Complex Pade Approximation"Jpn. J. Apl. Phys.. Vol.41 No.5B. 3530-3533 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 土屋健伸, 小西亮人, 山田康博, 遠藤信行, 小川誠, 竹井学: "時間領域差分法による海洋内伝搬波の推定波形と実測波形との比較"電子情報通信学会超音波研究会技術報告. US2002-111. 71-76 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 土屋健伸, 小西亮人, 山田康博, 遠藤信行: "PCクラスタ上のプロセス間通信を用いたFDTD法の高速化アルゴリズム"第23回超音波シンポジウム講演予稿集. 157-158 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 光野高志, 小西亮人, 土屋健伸, 遠藤信行: "弾性放物型方程式法による北極海音波伝搬解析"海洋音響学会講演論文集. 1. 85-86 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Anada, T.Tsuchiya, N.Endoh: "VERY EFFICIENT TIME-DOMAIN SOLUTION FOR PULSE PROPAGATION IN UNDERWATER ACOUSTICS"Proc. of 17th International Congress on Acoustics. 2. 41-42 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Tsuchiya, Y.Tanaka, N.Endoh: "NUMERICAL ANALYSIS OF ACOUSTICAL PROPAGATION IN SHALLOW WATER WITH SEDIMENTBY FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD"Proc. of 17th International Congress on Acoustics. 2. 130-131 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 光野高志, 土屋健伸, 遠藤信行: "弾性波を考慮した運動方程式の放物型近似解法とその精度"海洋音響学会講演論文集. 67-70 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 光野高志, 土屋健伸, 遠藤信行: "海底堆積層の横波を考慮したPE法による浅海音波伝搬"電子情報通信学会超音波研究会技術報告. US2001-33. 23-28 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 光野高志, 土屋健伸, 遠藤信行: "弾性放物型方程式による海洋音波伝搬解析-流体モデルとの比較-"超音波シンポジウム講演予稿集. 143-144 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 土屋健伸: "海洋における音波伝搬:(2)放物型方程式(Parabolic Equation)法"海洋音響学会誌. 28. 147-154 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

URL: 

Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi