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電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー観測へ与える影響の評価と補正

Publicly Offered Research

Project AreaSolar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure
Project/Area Number 16H01176
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

齊藤 昭則  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10311739)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords電離圏 / 衛星搭載合成開口レーダー / GNSS / 全電子数 / 電波伝搬遅延 / 伝搬性電離圏擾乱 / 宇宙天気 / 合成開口レーダー / ALOS衛星 / GPS
Outline of Annual Research Achievements

高度300km付近に存在する電離圏のプラズマは、衛星地上間をつなぐ通信・放送などの電波に影響を与えている。特に電波を用いた距離の測定には、高い精度を必要とするために電離圏による影響は大きく、全球測位衛星システム(GNSS)やレーダーで衛星と地面の間の距離を2次元的に測定する合成開口レーダー(Synthetic Aperture Radar: SAR)への影響の評価と補正が課題となっている。本研究では、JAXAのALOS(だいち)衛星搭載の合成開口レーダー(PALSAR)の干渉SAR(Interferometric SAR: InSAR)観測画像の位相差に見られる波長200km程度の構造が、地殻変動によるものではなく電離圏プラズマの中規模伝播性電離圏擾乱によって作られていることを明らかにした。ALOS衛星PALSARの観測から得られた干渉SAR画像に見られる位相差を電離圏プラズマによるものとみなした時の全電子数(InSAR-TEC) と、同じ時刻に国土地理院GNSS受信機網GEONETによって観測された全電子数の差(GPS-TEC)を算出し、両者の比較を行った。これらの全電子数データには北西から南東に伸びた波面を持ち、波長が200km程度の構造がしばしば現れていたが、2つの測定から得られた全電子数データにおいて、その構造が一致することから、電離圏プラズマに見られる中規模伝播性電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー観測に影響を与えていることが明らかになった。その影響の大きさは1 TEC unit程度であった。また、これらの比較から地上GNSS受信機網のデータを用いたInSAR観測の補正の可能性も示されたが、その際には、電離圏の高度データが重要であり、高度の誤差は電離圏構造の水平位置の誤差となるため、補正精度を大きく低下させることが明らかになった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Space-borne imaging observation of the ionosphere and the mesosphere with optical instruments on the international space station2017

    • Author(s)
      Saito, A., Y. Hozumi, T. Sakanoi, S. Perwitasari, I. Yoshikawa, A. Yamasaki, Y. Otsuka, H. Nakata and IMAP working group
    • Organizer
      2nd GEOlab-RISH Joint workshop on GNSS and SAR Technologies for Atmospheric Sensing
    • Place of Presentation
      宇治
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical Imaging Observation of the Geospace from the International Space Station by ISS-IMAP2017

    • Author(s)
      Saito、 A.、Y. Hozumi、T. Sakanoi、S. Perwitasari、I. Yoshikawa、A. Yamazaki、Y. Otsuka、M. Yamamoto
    • Organizer
      American Geophysical Union fall meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 衛星搭載合成開口レーダー観測に対する中規模伝搬性電離圏擾乱の影響2017

    • Author(s)
      齊藤昭則、池田孝文、津川卓也
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] GPS-地上受信機網により観測された中規模伝搬性電離圏擾乱の成長特性の研究2017

    • Author(s)
      池田孝文、齊藤昭則、津川卓也
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Coupling processes in the upper atmosphere revealed by imaging observation of the ISS-IMAP mission2017

    • Author(s)
      Saito、 A.、Y. Hozumi、T. Sakanoi、S. Perwitasari、I. Yoshikawa、A. Yamazaki、Y. Otsuka
    • Organizer
      JPGU-AGU joint meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3次元スペクトル法を用いた中規模伝播性電離圏擾乱の成長速度の統計的推定2017

    • Author(s)
      池田孝文、齊藤昭則
    • Organizer
      JPGU-AGU joint meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Seasonal and spatial variation of topside He+ column density obtained from Extreme Ultra Violet Imager onboard the International Space Station2016

    • Author(s)
      Hozumi, Y., A. Saito, G. Murakami, A. Yamazaki, I. Yoshikawa
    • Organizer
      American Geophysical Union fall meeting
    • Place of Presentation
      American Geophysical Union fall meeting
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Disturbances of the Mesosphere, Thermosphere and Ionosphere Detected by the Imaging Observation from International Space Station2016

    • Author(s)
      Saito, A., Y. Hozumi, T. Sakanoi, S. Perwitasari, I. Yoshikawa, A. Yamasaki, Y. Otsuka, H. Nakata and IMAP working group
    • Organizer
      The 13th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2016-07-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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