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Radar Network Signal Processing Technique in Small-scale High Resolution Radar

Research Project

Project/Area Number 25350505
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural disaster / Disaster prevention science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

KIM GWAN  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90243170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) USHIO Tomoo  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50332961)
NAKAMURA Yoshitaka  神戸市立工業高等専門学校, 准教授 (70609817)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MATSUDA Takahiro  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50314381)
Research Collaborator YOSHIKAWA Eiichi  
KIKUCHI Hiroshi  
SHIMAMURA Shigeharu  
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords気象災害 / フェーズドアレイレーダ / Ku帯広帯域レーダ / レーダネットワーク / 大容量データ / 圧縮センシング / 降雨減衰補正 / レーダ反射因子 / 気象用レーダ / 離散コサイン変換 / 離散ウェーブレット変換 / 降雨減衰補正手法
Outline of Final Research Achievements

We proposed a compression of the large-volume data by using Compressed Sensing(CS), which can realize highly efficient data compression for sparse signals. By applying the CS-based data compression scheme to data of spatial distribution of radar reflectivity factor obtained by two kinds of radars(PAR and BBR) with high resolution, more than 80% of reconstruction ratio was obtained in case of compression ratio of more than 0.3, and when compression ratio was 0.3, accuracy of rainfall rate of 1mm/h was achieved. The accuracy of 6% was improved by using high-quality reconstruction method.
Precipitation attenuation correction technique in two PARs was developed. The technique synthesized HB solutions calculated in each PAR, based on the weight of variance of HB solution in each PAR. The obtained results showed that mean absolute error was improved 1 dB compared with that of each PAR's HB solution. Probabilistic attenuation correction in dual-pol radar network was investigated.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Large-volume Data Compression using Compressed Sensing for Meteorological Radar2015

    • Author(s)
      嶋村重治、菊池博史、松田崇弘、金寛、吉川栄一、中村佳敬、牛尾知雄
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 135 Issue: 11 Pages: 704-710

    • DOI

      10.1541/ieejfms.135.704

    • NAID

      130005106278

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 二重偏波レーダネットワークにおける新たな降雨減衰補正手法2016

    • Author(s)
      嶋村 重治、佐藤 和輝、牛尾 知雄、金 寛 、V. Chandrasekar
    • Organizer
      日本大気電気学会第94回研究発表会
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京都 調布市)
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] X帯フェーズドアレイレーダネットワークにおける降雨減衰補正手法2016

    • Author(s)
      藤田秀平、嶋村重治、妻鹿友昭、菊池博史、呉亭、金寛、牛尾知雄、吉川栄一
    • Organizer
      日本大気電気学会第94回研究発表会
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京都 調布市)
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Large-volume Data Compression Using Compressed Sensing for Meteorological Radar2015

    • Author(s)
      himamura, S., H.Kikuchi, T.Matsuda, G.kim, T.Ushio, E.Yoshikawa, Y.Nakamura
    • Organizer
      37th Conference on Radar Meteorology
    • Place of Presentation
      Oklahoma, US
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フェーズドアレイレーダネットワークにおける降雨減衰を考慮した合成手法の検討2015

    • Author(s)
      藤田 秀平、嶋村 重治、妻鹿 友昭、菊池 博史、呉 亭、金 寛、牛尾 知雄、吉川 栄一
    • Organizer
      JPGU
    • Place of Presentation
      千葉幕張メッ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] フェーズドアレイレーダ観測データの高精度圧縮手法とその評価2015

    • Author(s)
      嶋村重治、菊池博史、松田崇弘、金寛、吉川栄一、中村佳敬、牛尾知雄
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉大学西千葉キャンパス
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Xバンドフェーズドアレイレーダネットワークにおける降雨減衰補正手法の検討2015

    • Author(s)
      藤田秀平、嶋村重治、平野裕基、妻鹿友昭、菊池博史、呉亭、金寛、牛尾知雄、吉川栄一
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉大学西千葉キャンパス
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 圧縮センシングによるKu帯広帯域レーダの大容量観測データの圧縮2014

    • Author(s)
      嶋村重治、菊池博史、松田崇弘、金寛、吉川栄一、中村佳敬、牛尾知雄
    • Organizer
      平成26年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      島根大学松江キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 圧縮センシングを用いたフェーズドアレイレーダの観測データの圧縮手法の検討2014

    • Author(s)
      嶋村重治、菊池博史、松田崇弘、金寛、吉川栄一、中村佳敬、牛尾知雄
    • Organizer
      日本大気電気学会第90回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京学芸大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Ku帯広帯域レーダネットワークにおける降雨減衰補正アルゴリズムの開発2014

    • Author(s)
      嶋村重治、吉川栄一、金寛、牛尾知雄
    • Organizer
      日本大気電気学会第90回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京学芸大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 圧縮センシングを用いたKu帯レーダの大容量観測データの圧縮2013

    • Author(s)
      嶋村重治、菊池博史、松田崇弘、金寛、吉川栄一、中村佳敬、牛尾知雄
    • Organizer
      平成25年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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