| 研究課題/領域番号 |
20H02104
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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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 |
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研究代表者 |
高橋 成実 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 上席研究員 (70359131)
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| 研究分担者 |
木戸 元之 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (10400235)
今井 健太郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), グループリーダー代理 (20554497)
越智 寛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 調査役 (30359137)
石原 靖久 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, グループリーダー (30443336)
太田 雄策 東北大学, 理学研究科, 准教授 (50451513)
福田 達也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 技術副主幹 (50608370)
近貞 直孝 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (90318197)
中東 和夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (90709346)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 水中音響通信 / 津波観測 / リアルタイム伝送 / 音響通信 / ブイ / 津波 / リアルタイム観測 / 水中音響伝送 / データ伝送 / 音響中継 / 海水構造 / 水圧観測 / 海底水圧観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は3年で水中音響伝送の手法を確立する。長期間の連続観測と運用コストの低減を目指して、消費電力を抑えた小型の音響機器を開発する。1年目では、音響伝送の耐ノイズ性能の向上させ、安定した音響伝送の技術を確立する。2年目では、海底水圧計による津波観測を念頭に、3桁から4桁のデータを伝送する手法を開発する。海底での津波観測として、センチオーダーのリアルタイム津波観測を実現できるシステムを構築する。3年目では、このシステムの海域試験を実施する。海域は湖よりも波浪の影響が強く、水中の密度構造も複雑である。音響伝送経路上の水中構造の不均質性が音響伝送に及ぼす影響を評価する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、海底津波観測データをリアルタイムで伝送する手法の開発を行った。それは、海底ケーブルのインフラがない海域でもリアルタイム津波観測が困難であることが背景にある。低消費電力による長期観測を念頭に、海底水圧データをダブルパルス幅に変換、耐ノイズ性能を高めて音響信号を用いて伝送する。海面にブイを係留するケースと、海底間を音響中継しながら伝送するケースを想定し、この手法は複数の観測点データを伝送する機能を持つ。使用する周波数と水中伝送時の受信精度や反射波や散乱波の影響評価を田沢湖や海域で調査を繰り返し、水中音響伝送技術として確立した。深海での音響素子の信頼性は、解決すべき課題である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リアルタイムの津波観測は、海底ケーブルのインフラが整備された海域で実施されてきた。これらのデータを用いて、津波警報・注意報（気象庁）や津波即時予測システムが実装されてきている。しかし、海底ケーブルは設置されいない海域もあり、リアルタイムの津波観測ができない状態に置かれている。この音響通信技術が使用できれば、ブイのプラットフォームを用いて、どの海域でもリアルタイムの津波観測が可能になる。また、このシステムは移動できるため、上記インフラが整備されれば、他の海域に移せばよい。本研究の成果は、どの海域でも柔軟にリアルタイム津波観測を実施できるようにするための技術である。
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