宇宙圏電磁環境モニター装置に関する研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19204048
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小嶋 浩嗣 Kyoto University, 生存圏研究所, 准教授 (10215254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 臼井 英之 神戸大学, 大学院・システム情報学研究科, 教授 (10243081) ; 山川 宏 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50260013) ; 八木谷 聡 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30251937) ; 上田 義勝 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (90362417)
• Keywords: プラズマ波動 / 宇宙圏電磁環境 / アナログASIC / 波動-粒子相互作用 / センサーネットワーク / センサーノード / 小型センサー / 位置捕捉

Research Abstract

小型プラズマ波動観測器のアナログASIC化については、初段のgm-Cフィルタにおいて、温度補償回路を内蔵したものを設計し、試作を行った。また、メインアンプの可変ゲイン化、最終スイッチトキャパシタフィルタの安定化に取り組み、これらを一つのアナログASICとして収めて動作させることに成功した。これらのコンポーネントを用いて、波形捕捉型のものについては、5mmx5mmのサイズで、6チャンネルをおさめることが可能であることを実証し、本モニター装置で計測する電磁界6成分を計測することができるチップの開発に目処がついた。一方、小型の電界センサーについては、改良・軽量化したセンサーノード筐体とともに開発を行い、その低ノイズプリアンプとの組み合わせにより、入力容量の計測、フィールドによる実際の電波を利用した計測を行い較正を行った。また、センサーノードを制御するためのデジタル処理部としてワンチップのPICを用い、それを中心として、超小型フラックスゲートを用いた姿勢センサー、小型GPS受信機を用いた位置センサー、アナログASICによる受信部の制御とデータ取得などができ、また、小型の電源回路を備えたブレッドボードを開発し、実際に動作させて所望の機能が得られることを確認した。電源の見積もり、これら回路から出る発熱と宇宙空間で外部から侵入する熱とのバランスによる熱設計についても評価を行った他、これらの電子回路から発生する電磁ノイズが、センサーノードのセンサーに混入するレベルについての評価も行った。

Research Products

• [Journal Article] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites and its application to the sensor network system for monitoring the electromagnetic environments in space (2009)
  • Author(s): Kojima, H., H.Fukuhara, Y.Mizuochi, S.Yagitani, H.Ikeda, Y.Miyake, H.Usui, H.Iwai, Y.Takizawa, Y.Ueda, H.Yamakawa,
  • Journal Title: Advances in Geophysics (accepted)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 科学衛星搭載用プラズマ波動観測器における小型波型捕捉・周波数掃引型受信器の開発 (2009)
  • Author(s): 福原始, 小嶋浩嗣, 池田博一, 上田義勝
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] 宇宙電磁環境計測に向けた アナログ回路部の小型集積化 (2009)
  • Author(s): 福原始, 水落悠太, 小嶋浩嗣, 八木谷聡, 池田博一, 岩井誠人, 滝沢泰久, 山川宏, 上田義勝, 臼井英之
  • Organizer: 第53回宇宙科学技術連合講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-09-09
• [Presentation] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites for space future missions (2009)
  • Author(s): Kojima, H., Y.Mizuochi, H.Fukuhara, H.Ikeda, S.Yagitani, Y.Miyake, H.Usui, Y.Ueda
  • Organizer: AOGS 2009
  • Place of Presentation: シンガポール
  • Year and Date: 2009-08-12
• [Presentation] Network system for monitoring the electromagnetic environment in space (2009)
  • Author(s): Kojima, H., Y.Mizuochi, H.Fukuhara, S.Yagitani, H.Ikeda, H.Iwai, Y.Takizawa, H.Yamakawa, Y.Ueda, H.Usui
  • Organizer: 27th ISTSシンポジウム
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2009-07-08
• [Presentation] Miniaturization and Integration of Analog Circuits of PlasmaWave Measurement System for Space Electromagnetic Environment (2009)
  • Author(s): Fukuhara, H., Y.Mizuochi, H.Kojima, H.Ikeda, S.Yagitani, Y.Ueda
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites and its application to the sensor network system for monitoring the electromagnetic environment in space (2009)
  • Author(s): Kojima, H., Y.Mizuochi, H.Fukuhara, S.Yagitani, H.Ikeda, H.Iwai, Y.Takizawa, H.Yamakawa, Y.Ueda, H.Usui
  • Organizer: European Geophysical Union
  • Place of Presentation: ウィーン, オーストリア
  • Year and Date: 2009-04-22
• [Remarks]
  • URL: http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/~kojima