大気境界層内の3次元風速場観測のためのドップラーソーダ観測システムの開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25610137
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 玉川 一郎 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (40273198)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ドップラーソーダ / 開発

Research Abstract

本申請で計画しているボリュームスキャン可能なドップラーソーダとして、支柱の上に方位角・仰角方向に回転できる回転台を搭載し、そこにつけた金属パイプに直径約30cmのパラボラを送受信それぞれに配置したものを１台製作した。PCからのソフトウェア制御により、必要な方向へと向きを支え、音響パルスの送受信を行うことができる。また、音響パルスには複数の周波数の音波を重ねて用いることや、スピーカー自身が音波の送信を妨げないように、パラボラに正対するのではなく、斜めに配置する等の工夫を行った。
建物などの地上の物体を対象に試験したところ、良好な音響パルスの反射が得られたが、大気からの後方散乱を受信するには感度不足であった。
今後、電気的方法やパラボラの改良などが必要である。また、開発の鍵となるパラボラの製作精度をあげるために、家庭用３Dプリンタを導入し、試作を開始した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定では、初年度にボリュームスキャン可能な試作機を1台製作することになっていた。今回、まだ感度不足とはいえ、実際、観測方向を上下左右に変化させて、音響パルスの送受信を行うシステムを、制御ソフトウェア込みで開発できたことは、概ね目標を達成したと言える。ただ、感度不足に対しては早急の対処が必要である。

Strategy for Future Research Activity

まずは、大気からの後方散乱を受信できる感度にすることを目標に、パラボラの形状変更、受信信号の周波数帯域の適切な制限とその後の増幅、マイクやスピーカの位置の微調整などを早急に行い、ドップラー信号の適切な受信を目指し、1号機の完成を図る。その後、研究の最終目標の３台による観測をめざし、必要機材の準備を行い、遅れを取り戻す。