| Project/Area Number |
21K03646
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤本 晶子 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (40578803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 修司 九州大学, 国際宇宙惑星環境研究センター, 学術研究員 (60437762)
吉川 顕正 九州大学, 国際宇宙惑星環境研究センター, 教授 (70284479)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 宇宙天気 / 電離圏観測 / 機械学習/強化学習 / GPSシンチレーション / プラズマバブル / イオノグラム |
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| Outline of Research at the Start |
電離圏電子密度の乱れ「プラズマバブル」は、衛星測位や衛星通信等に影響を与え、GPS測位精度の低下や、車輛、船舶、航空機の安全運航に支障をきたす。本研究では、機械学習/強化学習による自律的な電離圏観測機器制御システムを設計・作成し、既存手法では困難なプラズマバブル形成・抑制過程の「電離圏E領域―F領域上下結合」を捉えるシームレス・マルチ電離圏観測を実施する。これに、プラズマバブル形成・抑制の環境場をコントロールする赤道域地磁気変動観測、大気圏電離圏モデルGAIA数値シミュレーションを組み合わせて、グローバルな形成過程の観点からプラズマバブル発生・抑制モデルを包括的に明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、衛星測位や衛星通信等に影響を与え、GPS測位精度の低下や、車輛、船舶、航空機の安全運航に支障をきたす、電離圏電子密度の乱れ「プラズマバブル」のグローバルな形成過程の観点からプラズマバブル発生・抑制モデルを包括的に明らかにすることを目的とし、システム開発、観測・解析、モデル検証の三部構成で実施している。
本年度は、本研究の三部構成のうち、主に、システム開発、観測・解析を中心に実施した。
昨年度の研究成果「高ノイズなイオノグラム画像に関するスケーリング手法」について、その高精度化を図った。その結果、本研究テーマの主軸の一つ「電離圏計測機器FWCW」の長所・低出力計測とのトレードオフとなる高ノイズなイオノグラム画像においても、適切な電離圏パラメータの自動読み取りを成功させた。この研究成果については、国際学会で発表するとともに、論文として出版した。
本研究が対象する「プラズマバブル」は宇宙利用における実用面においては宇宙インフラにとっての脅威である。本研究課題が掲げる「プラズマバブル発生・抑制モデルの包括的な理解」において、プラズマバブル等の電離圏不規則構造を起因とする電離圏シンチレーション状況の多点モニタリングを実現は不可欠である。本年度は、廉価・小型化したGPSシンチレーションシステムの開発にも取り組み、多点計測基盤を整備するとともに定常観測を実施した。
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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
当初の計画通り、電離圏観測システムの開発ならびに電離圏データの新たな分析技術の構築において順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に沿って、引き続き実施する。具体的には、これまでと開発した電離圏観測システムならびに分析技術を用いて、プラズマバブル発生時のシームレス・マルチ電離圏観測を実施する。並行して、プラズマバブル発生の背景場を決定する赤道地磁気変動EEJとプラズマバブルの相関関係の特定と大気圏電離圏モデルGAIA数値計算による提案モデル実効性の検証を実施する。最終年度であるため、本課題に研究成果をまとめる。
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