2023 Fiscal Year Annual Research Report
衛星測位精度改善に向けた電離圏擾乱の発生予測：マルチスケール観測の実現
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20K14544
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
高橋 透 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 主任研究員 (40759833)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ビーコン / 電離圏擾乱 / 観測ロケット / シンチレーション / トモグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではビーコン衛星及び気象衛星から放送されているVHF・UHF帯の信号を受信し、信号の振幅と位相の揺らぎであるシンチレーション及び2つの周波数の位相ドップラーから衛星と受信機間の全電子数を観測できるシステムを作成した。このシステムは定常観測のみではなく、ロケット観測においても利用され、衛星測位の精度と信頼性を低下させる電離圏擾乱の観測研究を実施した。
2019年度から2021年度において衛星信号の受信機の制作を行った。コロナウイルス蔓延の影響で資材が十分に手配できず、予定よりも時間を要した。これまで京都大学生存圏研究所のグループが開発してきた衛星信号の受信機を基本設計として、制作を進めた。本研究ではこれまで行われて来た150 MHzと400 MHzのビーコン信号以外に、観測機会を増やすことを目的に137 MHzで送信されているNOAA衛星の信号も受信できるように制作した。この受信機は電子航法研究所におけるテスト観測の後に、鹿児島県の国立鹿児島工業高等専門学校に設置され、2022年7月から定常観測が始められた。
定常観測と並行して、ロケット観測にも本研究で制作した受信機を使って参加した。2022年8月11に鹿児島県のJAXA内之浦宇宙空間観測所から打ち上げられたS-520-32から150 MHzと400 MHzのビーコン電波が送信された。このビーコン電波を京都大学が内之浦、垂水、薩摩川内に設置した受信機と本研究で設置した受信機で受信した。それぞれの受信点において、観測された全電子数の時間変化を空間変化に焼き直すトモグラフィ解析を行うことで、電離圏の電子密度の空間構造の導出を行った。これにより、電離圏F層に出現し、衛星測位の誤差要因となる中規模伝搬性電離圏擾乱の発生及び構造決定に電離圏E層に出現するスポラディックE層が寄与していた可能性を観測的に示唆する結果を得た。
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[Presentation] Examining the relevance of different instability mechanisms in causing ionospheric cusp irregularities based on sounding rocket data and numerical simulations2023
Author(s)
A. Spicher, A. Kvammen, J. LaBelle, M. Zettergren, J. W. Bonnell, R. Roglans, C. Moser, S. A. Fuselier, S. Bounds, L. B. N. Clausen, F. Di Mare, C. A. Feltman, Y. Jin, C. Kletzing, W. J. Miloch, J. I. Moen, K. Oksavik, R. Sawyer, T. Takahashi, T. K. Yeoman
Organizer
URSI GASS 2023
Int'l Joint Research
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