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実時間3局VLBIを利用した大気揺らぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560042
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関鹿児島大学

研究代表者

宮崎 智行  鹿児島大学, 工学部, 教授 (80037241)

研究分担者 西尾 正則  鹿児島大学, 理学部, 助教授 (70135383)
河野 宣之  自然科学研究機構国立天文台, 電波研究部, 教授 (10186116)
安田 茂  鹿児島大学, 工学部, 助手 (30253909)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード超長基線電波干渉計 / 電波伝搬 / 大気位相揺らぎ / 静止衛星 / ビーコン電波 / 気象観測
研究概要

12GHz帯の静止衛星ビーコンを用いて3局VLBI(超長基線電波干渉計)による大気位相揺らぎの観測結果を解析し、以下の解析結果を得た。
1.1秒から2000秒程度までの広い時間変動範囲にわたるアラン標準偏差および時間構造関数は、我々が過去に行った19GHz帯の静止衛星ビーコンを用いて行った2局VLBI観測の結果とほぼ同じであった。
2.我々が考案した解析手法により、3基線の観測結果から観測点ごとの大気位相揺らぎのアラン標準偏差および時間構造関数が分離できることを観測的に実証できた。
3.観測点ごとの大気位相揺らぎのアラン標準偏差および時間構造関数は時間的に変化しており、今回の観測では観測点ごとのアラン標準偏差の増大が低気圧の急速な発達と対応していた。
4.アラン標準偏差の増減は全変動周期で一様であり、電波天文衛星「はるか」を用いて測定した結果(10秒から100秒程度の変動周期の成分のみが増減する)から示唆される特性とは異なっていた、
5.時間構造関数の特性曲線の折れ曲がり点に対応する時間間隔の変化は、対流圏下部の風速の変化と対応していた。
以上の観測に加えて、12GHz帯でビーコンを送出する静止衛星と19GHz帯でビーコンを送出する静止衛星を用いて行った2周波での大気位相揺らぎのVLBI同時観測の結果を解析し、以下の結果を得た。
6.過去の19GHz帯での観測で全観測時間帯にわたって見られた1400秒周期の位相変動は今回捉えられなかった。一方、600秒周期の位相変動成分が検出された時間帯があった。
7.参照信号源として用いた2機の衛星の離角が25度という大きな値であったにもかかわらず、位相揺らぎのパターンは良く似ていたことから、大きな離角においても大気位相揺らぎには相関関係が存在している。
本研究および関連する研究の成果を9編の論文にまとめ、公表した。また、本研究および関連する研究の成果をもとに特許2件を出願し、特許1件を取得した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2006 2005 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] 衛星放送波の受信レベル変動における特徴2006

    • 著者名/発表者名
      安田茂, 西尾正則, 立居場光生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究会報告[アンテナ・伝播] AP2006-9

      ページ: 1-4

    • NAID

      110004745097

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 12Ghz衛星放送波の大気のよる到来角変動の統計的性質2006

    • 著者名/発表者名
      迫田大輝, 安田茂, 飯野直子, 西尾正則, 宮崎智行
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究会報告[アンテナ・伝播] AP2006-10

      ページ: 5-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GPS観測データから推定した可降水量と降雨との関連性2006

    • 著者名/発表者名
      船田健太, 吉留竜太, 宮崎智行
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究会報告[アンテナ・伝播] AP2006-11

      ページ: 11-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 超小型人工衛星搭載電波源による大気水蒸気密度観測システムの開発2006

    • 著者名/発表者名
      西尾正則, 南竹刀, 有吉直子, 安田茂, 坂本祐二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究会報告[アンテナ・伝播] AP2006-33

      ページ: 41-46

    • NAID

      110004741425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feature in Reception Level Change of Broadcasting Satellite Wave.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yasuda, M.Nishio, M.Tateiba
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report A・P2006-9

      ページ: 1-4

    • NAID

      110004745097

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Statistical characteristics of arrival angle fluctuations of 12 GHz satellite wave caused by atmospheric disturbance.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Sakoda, S.Yasuda, N.Iino, M.Nishio, T.Miyazaki
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report A・P2006-9

      ページ: 5-10

    • NAID

      110004745098

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Realtion with the rainfall and prepipital water vapor derived from GPS observation data.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Funada, R.Yoshidome, T.Miyazaki
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report A・P2006-9

      ページ: 11-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Atmospheric Water Vapor Observation System with Nano Satellite.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, C.Minamitake, N.Ariyoshi, S.Yasuda, Y.Sakamoto
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report A・P2006-9

      ページ: 41-46

    • NAID

      110004741425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Statistical Characteristics of Atmospheric Phase Fluctuations Observed by a VLBI system Using a Beacon Wave from a Geostationary Satellite2005

    • 著者名/発表者名
      Q.Liu, M.Nishio, K.Yamamura, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Antennas and Propagation 53・4

      ページ: 1519-1527

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Methods for the Orbit Determination of Tethered Satellites in the Project QPS2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Yotsumoto, K.Sameshima, M.Nishio, T.Yasaka
    • 雑誌名

      The 56th International Astronautical Congress IAC-05-C1.7.08

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Supersensitive Remote Sensing System of Atmospheric Water Vapor Distributions using LEO Satellite Beacons2005

    • 著者名/発表者名
      C.Minamitaka, M.Nishio, H.Akasaki, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAPO5/2005 International Symposium on Antennas and Propagation

      ページ: 1205-1208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Statistical Characteristics of Atmospheric Phase Fluctuations Observed by a VLBI system Using a Beacon Wave from a Geostationary Satellite.2005

    • 著者名/発表者名
      Q.Liu, M.Nishio, K.Yamamura, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation Vol.53, No.4

      ページ: 1519-1527

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Methods for the Orbit Determination of Tethered Satellites in the Project QPS.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Yotsumoto, K.Sameshima, M.Nishio, T.Yasaka
    • 雑誌名

      The 56th International Astronautical Congress IAC-05-C1.7.08

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Supersensitive Remote Sensing System of Atmospheric Water vapor Distributions using LEO satellite beacons.2005

    • 著者名/発表者名
      C.Minamitaka, M.Nishio, H.Akasaki, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAP05/2005 International Symposium on Antennas and Propagation

      ページ: 1205-1208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Statistical Characteristics of Atmospheric Phase Fluctuations Observed by a VLBI system Using a Beacon Wave from a Geostationary Satellite2005

    • 著者名/発表者名
      Q.Liu, M.Nishio, K.Yamamura, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation Vol.53, No.4

      ページ: 1519-1527

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Supersensitive Remote Sensing System of Atmospheric Water vapor Distributions using LEO satellite beacons2005

    • 著者名/発表者名
      C.Minamitaka, M.Nishio, H.Akasaki, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proc.of ISAP05/2005 International Symposium on Antennas and Propagation

      ページ: 1205-1208

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial and temporal variations of atmospheric delay revealed from interferometric observations of LEO satellite beacons2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, H.Akasaki, C.Minamitake, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAPO5/2005 International Symposium on Antennas and Propagation

      ページ: 1369-1372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial and temporal variations of atomspheric delay revealed from interferometric observations of LEO satellite beacons.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, H.Akasaki, C.Minamitake, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP04)

      ページ: 1369-1372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial and temporal variations of atmospheric delay revealed from inter-ferometric observations of LEO satellite beacons2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, H.Akasaki, C.Minamitake, Y.Sumino
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP04)

      ページ: 1369-1372

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation Site Atmospheric Phase Fluctuations Observed by Three-Element VLBI

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, Q.Liu, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation Site Atmospheric Phase Fluctuations Observed by Three-Element VLBI.

    • 著者名/発表者名
      M.Nishio, Q.Liu, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation (to be submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Statistical Characteristics of Atmospheric Phase Fluctuations Observed by VLBI system Using a Beacon Wave from a Geostationary Satellite

    • 著者名/発表者名
      Q.Liu, M.Nishio, K.Yamamura, T.Miyazaki, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 軌道決定装置、軌道決定方法、及びコンピュータプログラム2006

    • 発明者名
      西尾正則, 坂本祐二
    • 権利者名
      鹿児島大学, (有)QPS研究所
    • 産業財産権番号
      2006-007274
    • 出願年月日
      2006-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 風速測定システム、風速測定方法及びプログラム2005

    • 発明者名
      西尾正則, 平田雅子
    • 権利者名
      鹿児島大学
    • 産業財産権番号
      2005-075696
    • 出願年月日
      2005-03-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 大気計測システム及び方法2002

    • 発明者名
      西尾正則
    • 権利者名
      科学技術振興機構機構
    • 出願年月日
      2002-01-08
    • 取得年月日
      2005-10-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 大気計測システム及び方法2002

    • 発明者名
      西尾 正則
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2002-01-08
    • 取得年月日
      2005-10-21
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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