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気象用広帯域レーダによる降雨観測

Research Project

Project/Area Number 17710156
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Natural disaster science
Research InstitutionOsaka University (2006-2007)
Osaka Prefecture University (2005)

Principal Investigator

牛尾 知雄  Osaka University, 大学院・工学研究科, 准教授 (50332961)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsレーダ / 広帯域 / 降水 / 高分解能
Research Abstract

今年度は,偏波観測機能を付加したシステムを運用し,降雨イベントの継続的観測と降雨推定アルゴリズム,降雨減衰補正アルゴリズムの開発を行った。レーダの送信には,送信偏波面を45度傾ける方式を採用し,受信では,水平,垂直偏波をパルス毎に切り替えることにより,受信信号を記録する。このようにして受信された信号を,パルス圧縮処理し,水平及び垂直レーダ反射因子,差分レーダ反射因子,偏波間位相差,偏波間相関係数の導出を行った。求められた差分レーダ反射因子と水平偏波レーダ反射因子から,降雨量を求めるアルゴリズムを,共同研究先である北海道大学低温科学研究所の2Dビデオディスドロメータデータを用いて,非線形最小二乗法により作成した結果,論文等で発表されているCバンド或いはXバンドにおける推定降雨量に比して,精度の良い降水量が得られることを示した。
また,これらの実験結果を元に,定常運用可能な3次元スキャンを実現した新たな小型高分解能レーダのシステム設計を実施した。そして,ドップラー速度,標準偏差を精度良く,早く処理出来るアルゴリズムを開発,実装を行った。
さらに,本レーダのようにバイスタティック方式によるパルス圧縮処理を行う場合,レンジサイドローブとSNロスが問題となる。この問題を根本的に解決する適応型パルス圧縮手法を導入,実験およびシミュレーションによって検討を行った結果,これまでに提案されている手法に比して,低いレンジサイドローブレベルと少ないSNロスを実現できることが示された。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A low power high resolution broad-band radar using pulse compression technique for meteorological application2007

    • Author(s)
      Mega, T., et. al.
    • Journal Title

      IEEE Geosci. Remote. Sens. Letters 4

      Pages: 391-396

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 気象用小型高距離分解能レーダの開発と初期観測結果2006

    • Author(s)
      門田和士, 妻鹿友昭, 牛尾知雄, 岡本謙一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol. J89-B, No. 2

      Pages: 278-285

    • NAID

      110004668827

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ka帯偏波散乱計による土壌散乱実験2006

    • Author(s)
      田川哲也, 岡本謙一, 樋口彰, 牛尾知雄
    • Journal Title

      電子情報通信学会 Vol. J89-B, No.2

      Pages: 286-295

    • NAID

      110004668828

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] A High Resolution and Precision Broad Band Radar2007

    • Author(s)
      Ushio, T., et. al.
    • Organizer
      33rd Conference on Radar Meteorology
    • Place of Presentation
      Cairns Audtralia
    • Year and Date
      2007-08-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 気象用高分解能レーダ(広帯域レーダ)システムの開発2007

    • Author(s)
      牛尾 他
    • Organizer
      日本気象学会2007年度春季大会専門分科会
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • Year and Date
      2007-05-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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