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マルチメディア信号処理による波動粒子相互作用発生域の高精度リモートセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 17K06456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関金沢大学

研究代表者

尾崎 光紀  金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (70422649)

研究分担者 平野 晃宏  金沢大学, フロンティア工学系, 講師 (70303261)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード自然電磁波 / 動オブジェクト抽出 / 雑音除去 / 波動粒子相互作用 / 自然電磁波動 / 時間周波数解析 / 動輪郭モデル / 動的輪郭モデル / 波動粒子相互作用領域 / 音声信号処理 / ノイズ除去 / 動画像処理
研究成果の概要

マルチメディア(音声・動画像)信号処理を地球周辺の宇宙電磁環境を決定づける波動粒子相互作用探査に応用し、従来予想されなかった電子よりも重い陽子オーロラに高速な秒オーダーの時間変化が含まれること、脈動オーロラとフラッシュオーロラ現象が数百ミリ秒オーダーから数十ミリ秒オーダーで磁気圏の電磁波コーラスの振幅変化と関連していることを明らかにした。これらは、高時間分解能で現象解析を可能とする地上リモートセンシングによる波動粒子相互作用の発生域探査の進展により得られた成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、マルチメディア(音声・動画像)信号処理による雑音抑圧、動オブジェクト抽出などの技術を電磁環境探査に応用する。これにより、衛星観測では現象の時空間変化を区別することが難しい波動粒子相互作用発生域の変化を、地上からのリモートセンシングとして、高時間分解能で時間変化と空間変化を検出できる学術的特色を有する。これは、宇宙の電磁環境を特徴づけると考えられる波動粒子相互作用発生域の詳細把握に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 13件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アサバスカ大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] あらせ衛星における交流磁界計測技術と波動粒子相互作用の 衛星地上同時観測について2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎光紀
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: 102 ページ: 1129-1134

    • NAID

      40022091646

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Visualization of rapid electron precipitation via chorus element wave?particle interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Ozaki M. et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07996-z

    • NAID

      120006550406

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microscopic Observations of Pulsating Aurora Associated With Chorus Element Structures: Coordinated Arase Satellite‐PWING Observations2018

    • 著者名/発表者名
      Ozaki M. et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 22 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1029/2018gl079812

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of 1-Hz Range Modulation of Isolated Proton Aurora at Subauroral Latitudes2018

    • 著者名/発表者名
      Ozaki M., Shiokawa K., Miyoshi Y., Kataoka R., Connors M., Inoue T., Yagitani S., Ebihara Y., Jun C.-W., Nomura R., Sakaguchi K., Otsuka Y., Uchida H. A., Schofield I., Danskin D. W.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 3 ページ: 1209-1217

    • DOI

      10.1002/2017gl076486

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Flash aurora as manifestation of single chorus element wave-particle interactions2020

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, S. Oyama, S. Yagitani, Y. Kasahara, Y. Kasaba, S. Matsuda, R. Kataoka, Y. Ebihara, Y. Ogawa, Y. Otsuka, A. Matsuoka, I. Shinora
    • 学会等名
      Japanese-Czech Space Physics Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial development of single chorus element wave-electron interaction region deduced from flash aurora and ray tracing2020

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki, T. Inoue, Y. Tanaka, Y. Goto, S. Yagitani, Y. Kasahara, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, S. Oyama, R. Kataoka, Y. Ebihara, Y. Ogawa, A. Kadokura
    • 学会等名
      Japanese-Czech Space Physics Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レイトレーシング解析を用いたフラッシュオーロラの時空間特性2019

    • 著者名/発表者名
      井上智寛, 尾崎光紀, 田中良昌, 後藤由貴, 八木谷聡, 笠原禎也, 塩川和夫, 三好由純, 片岡龍峰, 門倉昭, 海老原祐輔
    • 学会等名
      太陽地球系物理学分野のデータ解析手法、ツールの理解と応用
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークによるフラッシュオーロラの自動検出2019

    • 著者名/発表者名
      源田 斗輝, 尾崎 光紀, 八木谷 聡, 今村 幸祐, 塩川 和夫, 三好 由純, 大山 伸一郎, 片岡 龍峰, 海老原 祐輔, 細川 敬祐
    • 学会等名
      太陽地球系物理学分野のデータ解析手法、ツールの理解と応用
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いたフラッシュオーロラの時空間解析2019

    • 著者名/発表者名
      源田斗輝, 井上拓海, 尾崎光紀, 八木谷聡, 今村幸祐, 塩川和夫, 三好由純, 大山伸一郎, 片岡龍峰, 海老原祐輔, 細川敬祐
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal characteristics on the source region of flash aurora using ray tracing analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Inoue, Mitsunori Ozaki, Yoshitaka Goto, Satoshi Yagitani, Yoshiya Kasahara, Kazuo Shiokawa, Yoshizumi Miyoshi, Ryuho Kataoka, Yusuke Ebihara
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the pulse noise removal technique for Pc1 geomagnetic pulsations on the ground by signal processing2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Komase, Tomohiro Inoue, Mitsunori Ozaki, Satoshi Yagitani, Kazuo Shiokawa, Masahito Nose, Tsutomu Nagatsuma
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPS-TECから推定されたプラズマ密度分布の孤立プロトンオーロラ発生域への影響2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎 光紀、井上 智寛、八木谷 聡、塩川 和夫、三好 由純、大塚 雄一、新堀 淳樹、片岡 龍峰、海老原 祐輔、津川 卓也、西岡 未知、Martin Connors
    • 学会等名
      「プラズマ圏の観測とモデリング」研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] あらせ衛星とPWING連携観測より得られたフラッシュオーロラの時空間特徴2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎 光紀
    • 学会等名
      第11回ERGサイエンス会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatiotemporal development of pulsating auroral patch associated with discrete chorus elements: Arase and PWING observations2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Ozaki
    • 学会等名
      AP-RASC 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pulsating aurora associated with temporal structures of chorus elements: Coordinated Arase satellite and PWING observations2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flash aurora as manifestation of the nonlinear resonant interactions between single chorus element and electrons in the magnetosphere2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki
    • 学会等名
      SGEPSS fall meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サブオーロラ帯で観測されたフラッシュオーロラの時空間特性2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎光紀、井上拓海、源田斗輝、八木谷聡、今村幸祐、塩川和夫、三好由純、大山伸一郎、片岡龍峰、海老原祐輔、細川敬祐
    • 学会等名
      H30年度脈動オーロラ研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-event analysis for 1 Hz modulation of pulsating proton aurora associated with Pc1 geomagnetic pulsations2018

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, Y. Ebihara, R. Nomura, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, M. Connors
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a miniaturized 3-axis search coil magnetometer and a wave receiver powered by a noise reduction technique for micro-satellite experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tokunaga, Takumi Dejima, Tsubasa Takahashi, Mitsunori Ozaki, Satoshi Yagitani, Yoshiya Kasahara, Takahiro Zushi, Hirotsugu Kojima
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Equatorward drifting electron/proton auroras related with spectral characteristics of chorus/EMIC waves observed at subauroral latitudes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki, T. Inoue, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, S. Yagitani, Y. Ebihara, M. Connors
    • 学会等名
      8th biennial VLF/ELF Remote Sensing of Ionospheres and Magnetospheres Workshop (VERSIM 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of automatic detection and tracking technique for pulsating aurora2017

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, T. Inoue, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Imamura
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of source region of pulsating proton aurora2017

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, Y. Ebihara, R. Nomura, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, M. Connors
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An improvement technique of the signal-to-noise ratio for ground-based VLF observation by audio signal processing2017

    • 著者名/発表者名
      T. Dejima, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, M. Connors
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pulsating proton aurora and spiky CNA associated with Pc1 waves at sub-auroral latitudes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, Y. Ebihara, R. Nomura, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, M. Connors, D. Danskin
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coordinated Arase satellite and ground-based observations of pulsating electron and proton auroras2017

    • 著者名/発表者名
      M. Ozaki 他
    • 学会等名
      第142回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Initial report on ARASE/ground observations of pulsating aurora:Spatio-temporal analysis of auroral patches related with chorus2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inoue, Tomohiro Inoue, Mitsunori Ozaki 他
    • 学会等名
      第142回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A few tens of Hz modulations of pulsating electron aurora related with subpacket structures of chorus emissions2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inoue, Tomohiro Inoue, Mitsunori Ozaki 他
    • 学会等名
      The 359th Symposium for Sustainable Humanosphere “International Workshop on radio science and radio application technology”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of equatorward drifting proton aurora associated with spectral characteristics of Pc1 waves2017

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, M. Ozaki, S. Yagitani, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, Y.Ebihara, R. Nomura, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, M. Connors
    • 学会等名
      The 359th Symposium for Sustainable Humanosphere “International Workshop on radio science and radio application technology”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple timescales of pulsating electron/proton auroras related with chorus/EMIC waves2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Ozaki 他
    • 学会等名
      The 359th Symposium for Sustainable Humanosphere “International Workshop on radio science and radio application technology”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adaptive Parameter Control in Reduction of Multiple Narrow-Band Noises from Radio Waves2017

    • 著者名/発表者名
      A. Hirano, M. Ozaki, and S. Yagitani
    • 学会等名
      32th SIP Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究者情報

    • URL

      https://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=3006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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