2014 Fiscal Year Annual Research Report
超音波水中映像ソーナーに用いる音響反射鏡の無収差化
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24560998
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
中村 敏明 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 教授 (50089885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 英子 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 講師 (00531782)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 音響反射鏡 / 音響レンズ / アプラナート反射鏡 / シュトラウベル反射鏡 / 軸外し反射鏡 / 超音波水中映像ソーナー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度に製作した、シリコンレンズと真鍮反射鏡からなる直径20cmの軸外しアプラナート・シュトラウベル反射鏡の周波数500kHzにおける3次元集束特性を水槽で実測した。
今までの軸対称レンズあるいは反射鏡では、軸を通る面の2次元の音圧分布の計測で十分であったが、軸外し反射鏡は非対称形状であるため、3次元の音圧分布を計測する必要がある。
しかしながら、水槽の大きさに制約があるので、十分な領域の計測エリアが確保できない。そこでレンズを半径方向に回転させ、それぞれの位置で、レンズを従来通りの水平方向に回転させて平面的な測定を行い、2方向に回転させることによって3次元的な計測を行うことにした。
前年度は装置の故障のため、レンズを回転させた計測はできなかったが、今年度は装置を改修し、焦点の3次元的な分布をあらかじめ数値計算によって予想を付け、そのあたりを重点的に計測することによって、効率的に実験を進めることを考えた。
数値計算で音源の位置を変化させて入射方向を変えるのに対し、実験では音源の位置は固定で、反射鏡を半径方向および水平方向に回転させて入射方向を変えるので、座標の取り方が異なるため、両者の比較は座標変換によって行った。
その結果、焦点面の音圧分布は概ね良く似た結果が得られ、軸外しアプラナート・シュトラウベル反射鏡の有効性が実証された。
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