超小型衛星を用いた防災・減災に資する新方式の海底地殻変動データ送信の実証実験
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21K04587
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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 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
田所 敬一 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70324390)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 海底地殻変動観測 / プレート境界地震 / 防災・減災 / キューブサット / 衛星通信 / UDP通信 / 南海トラフ / 海底地殻変動 / LoRa / 音響測距 / GNSS測位 / リアルタイム・連続観測 / 海溝型地震 |
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| Outline of Research at the Start |
船舶を用いて行っているGNSS測位と海中音響測距を組み合わせた海底地殻変動観測をこの観測技術を防災・減災にさらに役立てるために、リアルタイム・連続観測技術の確立とデータ通信の低コスト化が急務である。そこで、研究用の超小型衛星（キューブサット）を用いて、海底地殻変動観測に必要なデータを陸上に送信する技術の実証実験を行う。実証実験は、通信にかかるソフト部等を完成するための陸上実験、実用を念頭に置き、実際の電力・通信インフラが未整備な場所において動作確認を行う離島実験、海底地殻変動の観測に始まり、揺動している海上プラットフォームからのデータ送信までの一連の実証を行う洋上実験の３段階で行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．実海域における自動データ圧縮試験：海底地殻変動観測で取得する音響測距データを人工衛星経由で送信するためには，データサイズの圧縮のために生波形（１回あたり64KB）から自動で測距信号の到達時刻を読み取る必要がある．この一連のプログラムを作成し，その動作試験を実海域で行った．試験日は2023年9月6日から8日であり，沖縄本島南方に設置している海底局に対して音響測距を行った．その結果，一連のプログラムは問題なく動作し，さらに生波形と到達時刻のファイルが処理PC内に保存できていることが確認された．
２．衛星通信実験：本研究で使用予定であった通信衛星は打ち上げ失敗によって使用できないため，やむなく別の通信衛星システムStarLinkを用いて実験を行った．衛星への送信には当初ESP32を使用していたが，StarLinkのモデムとの接続が途切れることが多かったことからRaspberry Pi 4を用いることにした．StarLinkを介して送信されたデータはUDP通信によって研究室内に設置したモバイルルータ経由で収録した．実験は2023年8月10日から2024年1月24日に実施した．その結果，全239,867個のデータのうち224,027個が受信され，UDP通信に伴うパケット落ちは約7％であった．
以上の結果から，実海域での海底地殻変動観測データから自動で信号到達時刻を読み取り，人工衛星経由でデータを陸上に送信するまでの素要素技術が確立した．
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
