2014 Fiscal Year Research-status Report
状態遷移確率モデルを用いたレーダ信号処理法の構築とその探査・診断技術への応用
| Project/Area Number |
25420335
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
西本 昌彦 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60198520)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 地中レーダ / 地中探査 / 非破壊検査 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，超広帯域レーダを用いたセンシング技術の性能向上を目的として，確率的手法を用いたレーダ信号処理法の開発を行い，その埋設物識別や構造物非破壊診断への応用を目指すものである．初年度は精度のよいターゲット応答の抽出方法について検討し，良好な結果が得られることを示した．また，識別・診断のための特徴量について検討を開始した．この結果を踏まえて，今年度は特徴量と系列情報の処理法の検討を進めるとともに，挿入型アンテナの設計・製作を行った．以下にその概要と得られた結果をまとめる．
(1) 特徴量については，初期応答波形から求めた散乱システム関数の位相パラメータを用いる方法を新たに提案した．初期応答には散乱中心近傍の情報が含まれているため，初期応答の位相パラメータを有効に利用することにより，識別・診断性能の向上が期待できる．このため，シミュレーションによるパラメータの抽出方法と有効性について検討を行い，良好な結果が得られる見通しを得た．
(2) Bスキャン，Cスキャンデータにより得られる特徴量の系列情報の利用のため，隠れマルコフモデルを用いた識別処理の検討を開始した．ただ，適当なサンプルデータが準備できなかったため，詳細な性能の検討までは至らなかった．
(3) 本信号処理法の適用範囲を広げるため，アレイアンテナに加えて，対象構造物の深部まで診断できる挿入型小型アンテナの開発を開始した．挿入するタイプのアンテナとしては，ダイポールアンテナに比べて帯域が十分広く，ボアホールレーダにも適用可能である．シミュレーションにより，良好な性能が得られることが確認できたため，現在プロトタイプの製作を行っている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一昨年度，実験室のある建物の改修のため，半年間実験が中断した．この影響を受け，計測実験に若干の遅れが生じている．全体として，遅れは軽微である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度の結果を基に，引き続き位相パラメータの特徴量としての性能を定量的に評価する．併せて，新たな特徴量として，パルス幅に関するパラメータについても検討を行う．また，データの系列情報を有効に利用するため，状態遷移モデルとして隠れマルコフモデルを導入し，識別性能の向上を図る．これらの結果を総合し，本研究の最終目的であるレーダ信号処理法の開発と応用を目指す．また，挿入型アンテナについてもプロトタイプの性能評価を行い，その有用性を確認する．
|
| Causes of Carryover |
一昨年度の建物の改修工事に伴い，実験室の使用開始が遅れたため，その影響を受けて実験全般に関して予算執行が若干遅れている．また，電磁界シミュレータのライセンス購入手続きが年度末となったため，支出が年度を跨ぐ形となった．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に繰り越した実験関係の予算，および電磁界シミュレータのライセンス料は次年度初めに使用予定である．
|
