| 研究課題/領域番号 |
19H02351
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
海老原 格 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)
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| 研究分担者 |
若槻 尚斗 筑波大学, システム情報系, 教授 (40294433)
水谷 孝一 筑波大学, システム情報系, 研究員 (50241790)
円崎 祐貴 武蔵野大学, データサイエンス学部, 助教 (70716472)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 水中音響通信 / マルチパス / 音響レンズ / ドップラー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，小型移動体群による海中IoT基盤構築に不可欠な，水中で長期間稼働し長距離高速同時通信が可能な小型通信機の実現である．まず，これまで確立した要素技術を基盤に「小型ミラーレンズ通信機」を構築する．次に，通信機の運用に必要な機能として，移動する通信相手に常にミラーレンズを向ける「捕捉・追尾機構」を確立する．両者を統合することで，通信相手に狙いを定めて信号をやりとりする「スマートミラーレンズ通信機」に発展させ，段階的に実証実験を繰り返すことで，その完成度を高めていく．
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| 研究成果の概要 |
小型移動体群による長期間稼働可能な長距離高速同時通信の実現に寄与するために，通信相手に狙いを定めて信号をやり取りする小型水中音響通信機を構築した．これまで確立した要素技術を基盤に，通信相手に狙いを定めて信号をやりとりする「スマートミラーレンズ通信機」を構築し，その性能を評価した．その結果，反射鏡を用いる通信機は，移動する通信相手を理想的に捕捉・追尾することができれば，既存通信機と比較して，信号電力を半減できることを明らかにした．また，レンズを用いる通信機は，異なる角度から来る信号間のクロストークを回避することで，空間分割多重アクセスが実現できることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，これまで水中イメージングに用いられてきた音響反射鏡や音響レンズを通信に応用し，通信相手に狙いを定めて信号をやり取りする仕組みの確立に挑戦した．そして，ディジタル通信方式，音響反射鏡，音響レンズの各要素技術を発展・統合させた結果，新しい通信機が通信の長距離化，消費電力削減，マルチユーザ通信が実現できる性能を有していることを明らかにした．本研究が学術的意義を有していることは，研究成果が多数の論文として発表されていることが証明している．また，本研究は小型移動体群による長期間稼働可能な長距離高速同時通信の実現に寄与する点において，社会的な意義を有している．
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