| Project/Area Number |
21K04053
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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 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
北折 潤 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 上席研究員 (20392780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩見 格一 福井医療大学, 保健医療学部, 教授 (60392768)
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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 |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 円形アレーアンテナ / 方向探知 / 角度分解能 / アンテナアレー |
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| Outline of Research at the Start |
近距離航空機監視システムは航空交通量が少なく比較的狭い範囲の航空機監視に適しており、安価な航空機監視センサーとしての需要が期待される。
同システムを、最小構成の送信局1局、受信局1局構成とする場合、受信局に信号到来方向探知機能を付加する必要がある。これまでも航空機用の方向探知アンテナは存在したが、角度方向の分解能が10度程度と荒く、同システムのニーズに適した高い角度分解能を持つ方向探知アンテナはなかった。
本研究では、高い角度分解能が得られるアンテナ素子配置及び信号処理方法を明らかにし、同システムの受信局に適した方向探知アンテナを開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、引き続きモードＡ／Ｃ応答方探システムの方探性能の検証のため電波無響室における実験を行った。検証の結果、円形アレーにおいて当初想定していたよりも各アンテナ素子の特性個体差が大きいこと及び素子を設置するアレー台の工作精度が低いことが判明した。
この結果を踏まえ、特性の揃ったアンテナ素子と、外周にもアンテナ素子を配置できるアルミ板の拡大円形アンテナアレー台を製作した。外周に寄生アンテナ素子を配置することで、エッジ効果の軽減が期待できる。また、電波無響室内のアンテナ回転台制御プログラムを自作し、任意の方位角・仰角の設定を連続的に変更・データ取得できるようになった。
製作した円形アレーは水平面無指向性素子を採用している。ＭＵＳＩＣを方向探知計算に用いる場合、素子間相互結合が無視できないため、校正用に各素子の相互結合及び利得パターンも測定した。入射波が１波という条件下で実測モードベクタによる校正法を用いたところ、相互結合から求めたインピーダンス行列での校正法よりもＭＵＳＩＣスペクトラムのピークが鋭く、信号到来方向に対して方位角が概ね±１．５度以内の誤差となり性能の向上が確認できた。また、昨年度からの懸念事項であった偽像のピークを大幅に除去できることがわかった。
さらに方位角に加え仰角方向も変化させたＭＵＳＩＣスペクトラムを取得したところ、実測モードベクタによる校正法であれば仰角も概ね正しく推定できることを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
方探性能の検証結果から、特性の揃ったアンテナ素子と拡大円形アンテナアレー台の製作まで時間がかかり、十分な追加実験が行えていない。しかし方探システムでの角度設定等の自由度を高くすることができたため、追加実験の計画・実施の下地は整っている。また昨年度に比べて信号到来方向推定誤差の低減、偽像の除去、方位角・仰角の２次元方向推定、といった方探性能の向上が確認できたことで、進捗状況が改善していくものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
若干の進捗の遅れにより、処理中・未発表のデータがあり、またさらなる検証のための追加実験を要すると考えている。これまでのデータ解析結果及び追加実験を踏まえ、成果とりまとめ及び公表を行う。
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