Subsurface 3D Mapping by Ubiquitous Radar

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20990
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Sato Motoyuki 東北大学, 東北アジア研究センター, 名誉教授 (40178778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 龍真 東北大学, 東北アジア研究センター, 助手 (10967706)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: GPR / RTK-GNSS / 地中レーダ / バイスタティック・レーダ / MIMOレーダ

Outline of Final Research Achievements

By simultaneous acquisition of precise position information using RTK-GNSS and ground penetrating radar (GPR), it has become possible to display the measured data precisely on map information. We applied this method to a commercial GPR device with one pair of transmitting and receiving antennas, and to our MIMO-type GPR device X-Yakumo with four pairs of transmitting and receiving antennas, and verified its practicality. On the other hand, we used a bistatic radar system that uses low frequencies below 100 MHz and can separate the receiving antenna from the transmitting antenna by more than 200 m using an optical analog signal device, and performed structural measurements inside the pyramid in Egypt. These highly flexible systems have brought us closer to realizing "anywhere radar."

Free Research Field

電波応用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地下構造の可視化は社会インフラの保守・管理など今後重要性が増大することが予想される。地中レーダ（GPR）はすでに埋設管検知、道路舗装状態のモニタリングなどの分野において、我が国においても実用的に利用されているが、本研究ではRTK-GNSSに加え、商用品としては入手できない独自に開発したMIMO型レーダ、バイスタティック・レーダシステムの応用がこうした目的に重要な貢献をする可能性を示すことができた。汎用性の高い地理情報システムであるGoogle Erathへのデータ表示などにより、レーダの専門家だけでなく応用分野の利用者がレーダ情報を広く利用できるシステム構築に近づいた。