2019 Fiscal Year Research-status Report
低電力・長時間変調パルスレーザを用いた風観測手法の実証
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17K06484
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
吉川 栄一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (70619395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牛尾 知雄 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ライダ / 風観測 / 航空気象 / 地球環境計測 / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
風観測ライダは、風速を空間的に観測する機器であり、航空気象安全や地球環境計測といった用途をはじめ、近年様々な用途において需要が拡大した。風観測ライダは、レーザ出力における技術的限界によって、観測性能が十分でないため（観測距離が短い・観測精度が低い・分解能が悪い）、その利用性を著しく損なっている。申請者らは、レーダ技術を応用して、変復調技術を用いた風観測ライダ方式を新たに提案した。これまでの研究において提案方式を理論的に検証した結果、従来方式の風観測ライダにおける欠点を克服できることが分かった。本研究では、提案する風観測ライダ方式に則ったプロトタイプを製作し、その性能を実証するとともに、実用上の問題点を明らかにすることを目的としている。
平成３１年（令和元年）度は、まず前年度においてプロトタイプに発生した故障を改修した。その上で、当初計画に沿って、（２）空中放射実験と（３）観測結果の検証の二つの取り組みを実施した。（２）については、いくつかのパルス変調方式（非線形チャープパルスやコード変調パルスなど）を用いて空中放射実験を行い、風や雲からの信号の検出に成功した。これによって観測距離の実現限度の指標を得た。また、パルス変調方式の違いを比較することによって、距離分解能と速度分解能の実現限度の指標を得た。
一方で、パルス時間長の１／２乗に比例する受信電力の改善効果については、傾向は確認できたものの、十分には明確でないと考えている。効果をより明確に確認するために、十分な受信電力を得ること、もしくは受信信号のノイズを削減することが必要である。
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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
当初目標に掲げていた、提案方式の検証（パルス時間長の１／２乗に比例する改善効果の検証、観測距離の実現限度の検証、及び距離分解能の実現限度の検証）はほぼ完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまで費用を節約して進めることができたため、計画を一年延長して、提案方式の検証の精度を向上させたい。また昨年度から引き続き、上空のエアロゾルの超分解観測など、当初予定を上回る成果の獲得に挑戦したい。
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| Causes of Carryover |
前々年度からの繰り越しがあったこと。それを、前年度に、高出力アンプの購入のために使用する予定であったが、適切な諸元のものが見つからなかったため。
今年度、検証精度を向上させるための構成品の購入に使用する。
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Research Products
(3 results)
