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人道的目的レーダのコロンビア現地展開のためのアンテナ工学的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0102
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 源之  東北大学, 東北アジア研究センター, 名誉教授 (40178778)

研究分担者 石川 潤  東京電機大学, 未来科学部, 教授 (10453797)
菊田 和孝  東北大学, 東北アジア研究センター, 助教 (70801249)
齋藤 龍真  東北大学, 東北アジア研究センター, 助手 (10967706)
泉 佑太  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (50915197)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードGPR / 地中レーダ / 人道的地雷除去 / コロンビア / 合成開口レーダ / ODA / 土壌 / 爆発物 / 電磁波散乱
研究開始時の研究の概要

地中レーダと金属探知機を複合した地雷検知用「デュアルセンサ」ALISを利用し、コロンビア国立大学と協同し、レーダデータの効率的な取得法とCS法に代表される新しいレーダ画像再構成アルゴリズムを利用した近距離合成開口レーダの信号処理理論を発展させる。また媒質との相互作用を考慮したレーダ計測のため、土壌の性状評価手法と空間分布の統計的モデリングを提案し、その知見に基づき地雷検知センサ評価用のテストサイトを現地に設置する。地雷原とテストサイトで取得したデータを利用し検知対象に適合的なレーダ信号処理法を開発し、コロンビアで人道的地雷除去を実践によりODAによる本格的な導入を学術的に支援する。

研究成果の概要

ALISは電磁誘導センサ(EMI sensor,金属探知機)と地中レーダ(GPR)を組み合わせ、手動でセンサを走査し、位置情報と合わせて取得した2つのデータから地下の可視化を行う。GPRデータに対して合成開口レーダ処理(SAR processing)を施すことで、3次元画像の再構成を行うとともに、クラッタ除去を行う。本研究では国立大学、現地NGOであるCCCMとALISの利用検討を進め、赤道直下の現地地雷原を訪問して実地での実験を繰り返し現地に適用した手法を開発した。この結果ODAによるコロンビア陸軍工兵部隊の人道的地雷除去チームに対してALISの供与が決定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

水分率の高い土壌、またゲリラが作製した不定形な爆発物を対象とするコロンビア独特の人道的地雷除去へのALISの適用性の向上は電波工学的な意義が高い。一方、こうした一連のコロンビア現地における研究開発を、人道的地雷除去活動を行うコロンビア陸軍の工兵部隊に説明を何回か行ってきた。その結果、コロンビア陸軍からコロンビアにおける人道的地雷除去活動にALISを使用したいという要望があげられ、日本大使館などとも協議した結果、日本政府からの無償支援としてALISをコロンビア陸軍に供与することが決まった。これは科研費による研究活動がODAに結びついた極めて稀な事例である。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] カンボジア地雷対策センター(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立大学/CCCM(コロンビア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 市民保護庁(ボスニア・ヘルツェゴビナ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 緊急事態庁(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Federal ministration of Civil Protection(ボスニア・ヘルツェゴビナ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立大学/Campa Colombiana Contra Minas(コロンビア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] TNO(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cambodian Mine Action Centre(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立大学(コロンビア)/Campa Colombiana Contra Minas(コロンビア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コロンビア国立大学/COLOMBIAN CAMPAIGN TO BAN LANDMINES(コロンビア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 3D Migration Depth Focus Velocity Analysis of Hand-Held Ground Penetrating Radar2022

    • 著者名/発表者名
      Zejun Dong, Xuan Feng, Haoqiu Zhou, Lilong Zou, Motoyuki Sato
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 178-178

    • DOI

      10.3390/geosciences12040178

    • 関連する報告書
      2022 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] カンボジア、コロンビアにおける人道的地雷除去活動のためのGPR2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤源之
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Rep.

      巻: vol.123、no.236 ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ground Surface Clutter Suppression for GPR2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Motoyuki、Morita Yoshitada
    • 雑誌名

      [Proceedings, IEEE Int. Symp. Antennas and Propagation

      巻: 1 ページ: 1525-1526

    • DOI

      10.1109/aps/ursi47566.2021.9703927

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ground Surface Reflection Compensation for Hand-Held GPR2020

    • 著者名/発表者名
      Kondo Tomohiro、Kikuta Kazutaka、Sato Motoyuki
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters

      巻: Early Acess ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/lgrs.2020.3036671

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Introduction of GPR sensor to Ukraine for Humanitarian Demining2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 学会等名
      URSI GASS
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 物理探査技術を用いた地雷検知とウクライナ支援2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 学会等名
      物理探査学会75周年シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デュアルセンサによるウクライナでの人道的地雷除去支援2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 学会等名
      物理探査学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Accelerating Mine Clearance by Introducing a User-Friendly and Cost-Effective Dual Sensor Detector in Humanitarian Demining Operations2022

    • 著者名/発表者名
      Motoyuki Sato, Sead Vrana, Arnold Schoolderman
    • 学会等名
      Mineaction 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Humanitarian Landmine Clearance by GPR in Mine Affected Countries2022

    • 著者名/発表者名
      Motoyuki Sato
    • 学会等名
      International Conference on GPR 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image Reconstruction and Processing Algorithm of GPR for Humanitarian Demining Sensor ALIS2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 学会等名
      International Workshop Advanced Technologies for Detection of Landmines and Improvised Explosive Devices
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ALIS Development and Activities Demonstration of Operation2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 学会等名
      第4回対人地雷禁止条約(オタワ条約)検討会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 地中レーダ2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之
    • 総ページ数
      252
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339009897
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Explosives Detection2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 源之(分担)
    • 総ページ数
      331
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789402417302
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学 佐藤 源之 研究室

    • URL

      http://magnet.cneas.tohoku.ac.jp/satolab/satolab-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 地雷除去センサALIS

    • URL

      http://magnet.cneas.tohoku.ac.jp/satolab/alis/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop Advanced Technologies for Detection of Landmines and Improvised Explosive Devices2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-10-10   更新日: 2025-01-30  

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