| Project/Area Number |
20H02104
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
高橋 成実 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 上席研究員 (70359131)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木戸 元之 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (10400235)
今井 健太郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), グループリーダー代理 (20554497)
越智 寛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 調査役 (30359137)
石原 靖久 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, グループリーダー (30443336)
太田 雄策 東北大学, 理学研究科, 准教授 (50451513)
福田 達也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 技術副主幹 (50608370)
近貞 直孝 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (90318197)
中東 和夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (90709346)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 音響通信 / ブイ / 津波 / リアルタイム観測 / 水中音響伝送 / 津波観測 / データ伝送 / 音響中継 / 海水構造 / 水圧観測 / 海底水圧観測 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は3年で水中音響伝送の手法を確立する。長期間の連続観測と運用コストの低減を目指して、消費電力を抑えた小型の音響機器を開発する。1年目では、音響伝送の耐ノイズ性能の向上させ、安定した音響伝送の技術を確立する。2年目では、海底水圧計による津波観測を念頭に、3桁から4桁のデータを伝送する手法を開発する。海底での津波観測として、センチオーダーのリアルタイム津波観測を実現できるシステムを構築する。3年目では、このシステムの海域試験を実施する。海域は湖よりも波浪の影響が強く、水中の密度構造も複雑である。音響伝送経路上の水中構造の不均質性が音響伝送に及ぼす影響を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、昨年度コロナ蔓延のために実施できなかった海域試験を実施し、全体の成果をとりまとめた。
音響通信は、海底で観測した水圧値を定常的に海面まで伝送するためのものであり、必要な消費電力を最小にする必要がある。そのために観測値をダブルパルスの時間差に転換してパルス数を削減して伝送する手法を取っているが、単純なパルスにすると、耐ノイズ性能が悪くなるため、ゴールドコードを採用して耐ノイズ性能を高めた。
これまで田沢湖で音響通信試験を実施、送信器から受信器までのデータ伝送成功率、送信器から中継器を経由した場合のデータ伝送成功率を測定してきた。データ伝送の失敗原因としては、圧力素子そのものの指向性の他、海底や海面からの反射波の混入、係留機器の揺動等がある。これまで、送信器の音響出力、中継器と受信機のデータ受信閾値、音響機器の設置深度やロープへの係留方法等、様々なパラメータを検討し、距離2㎞以上の安定的なデータ中継とデータ伝送に成功した。また、複数の伝送データを定常的に伝送できる仕組みも取り入れている。
海域試験では、ワイヤーに送信器と中継器を設置、船上から受信器を降下して、海域での音響通信試験を実施した。音響通信には成功し、圧力素子の厚さやマウント方法、音響通信機器の設置方法や設定パラメータには問題ないことが確認された。但し、これらの音響通信機器で使用している圧力素子の耐圧性能に課題があることが判明し、引き続き検討が必要である。この成果は現在、特許申請中である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
