Subsurface 3D Mapping by Ubiquitous Radar
| Project/Area Number |
20K20990
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 源之 東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (40178778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 龍真 東北大学, 東北アジア研究センター, 助手 (10967706)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | GPR / RTK-GNSS / 遺跡調査 / フルポーラリメトリックGPR / Google Earth / 農地計測 / 地下空間 / AI / 3次元情報マップ / レーダ |
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| Outline of Research at the Start |
送信電波源として、テレビ・ラジオ放送波やIoT機器などを利用し、自ら移動しながら周囲を計測可能な受動型センサ「どこでもレーダ」を提案する。「どこでもレーダ」を人間が身につけたり、装備した自動車が走行するだけで建物の壁の内部構造や道路の地下を計測するようなレーダーイメージングが可能となる。取得した地中情報を蓄積し、膨大な地下空間データを利用してAIによる自動判別とともに「地下空間3次元情報マップ」の創出をめざす。ビッグデータの取得とAI解析は自然災害、通行中の道路、橋、トンネルの安全モニタリングなど、安全な社会の構築を実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
送信電波源として、テレビ・ラジオ放送波、GNSS(GPS)、携帯無線基地局特に5G、スマートフォン携帯端末、更にIoT機器やスマートセンサなどを想定し、新たに提案するレーダ装置を「どこでもレーダ」と呼ぶ。「どこでもレーダ」は人や自動車の動きを観察する目的であれば現在町中や室内に置かれる監視カメラを置換することも可能である。また、道路、橋梁、トンネルなどの社会インフラに予め組み込むことで、大規模な分散型スマートセンサに利用可能である。また「どこでもレーダ」を人間が身につけたり、自動車に装備することで町中を移動するだけで建物の壁の内部構造や道路の状況を計測するようなレーダーイメージングが可能となる。本研究では、これまでに完全偏波計測が可能な地中レーダであるX-Yakumoのハードウエア改良、ソフトウエア改良を続け、RTK-GNSSデータと共に広範な領域のデータ取得ができるシステムを構築した。完全偏波が計測可能な地中レーダは、世界的にも他に例を見ず、その特性を活かした実験を進めた。その一つとして、直線上の埋設管に対して、任意の水平角度の傾きをもつ測線についてレーダデータを取得し、偏波基底の変換により、数学的に任意の角度に設定したのと同等のレーダデータを再現できることを実験で証明した。更に本機を利用し、宮城県村田町姥沢遺跡調査を実施した。本遺跡では、農耕地に残存する縄文期の土器破片検知を目的とした計測を行った。また空港舗装体を対象とした実験を行った、この実験では舗装体内部の空隙検知を行った。いずれもRTK-GNSSによる測位情報を取得することで、Google map上に,正確に地下構造をマッピングできた。この方法を拡大利用することで、「どこでもレーダ」が実現できる。併せて受動型レーダの開発を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画した実験が行れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、RTK-GNSSは自分自身で装置に持っているが、今後定期的に走行する車両にレーダを装着することで、大量のデータ取得ができるようにシステム改良を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
