| 研究課題/領域番号 |
20K04496
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
陳 強 東北大学, 工学研究科, 教授 (30261580)
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| 研究分担者 |
佐藤 弘康 東北大学, 工学研究科, 助教 (20302234)
今野 佳祐 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20633374)
石井 望 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50232236)
高橋 応明 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (70267342)
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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 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 電波 / 海水 / アンテナ / 高損失媒質 / 位置推定 / 電波計測 / アンテナ計測 / 電波の海中利用 / 海中アンテナ / 海中位置推定 / スケールモデル / 電波伝搬 / 損失媒質 / 海中伝搬 / 電磁波 / 海中電波利用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、電磁界理論、電磁界シミュレーション、および電磁界測定法を駆使して、損失性媒質である海中における低周波電磁界を用いた測位法の確立を目指す。本研究は、(a)海中アンテナ設計法の確立、(b)海中電波測位法の確立、(c)擬似スケールモデルによるアンテナ設計・測定法の3つの研究項目から成り、代表者と分担者が協力してこれらの研究項目を遂行することで海中における低周波電磁界を用いた測位法の確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高損失媒質の海洋における電波利用の要素技術開発として、海中の電波伝搬特性（周波数特性、数理モデル）および海水中で動作するアンテナの設計方法を明らかにし、低周波電磁波を利用した海中測位法を開発した。特に、海水とアンテナ間の絶縁構造を取り入れたハーフシースダイポールアンテナ及びハーフシースループアンテナの動作解明と設計・測定法の開発や、疑似スケールモデル実験による海水中における電波伝送効率測定法の開発、海面ラテラル波を考慮した海中測位アルゴリズムの開発と改良などに多くの研究成果を上げており、多くの研究論文と学会発表を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海水の電波伝搬の損失が極めて高いため、海中の電波利用が非常に難しいとされている。近年、高周波デバイス技術や、高速な計算機を用いた電磁界シミュレーション技術などの著しい発展により、高損失媒質の海洋における電波利用を再度本格的に検討すべき時期となったと認識している。我々研究グループでは、資源、安全・安心をキーワードとする海洋における電波技術について研究を再訪し、その研究の裾野を広げることとした。海洋国家である日本では、資源調査、資源管理は国策として推進されているなか、本研究成果の海中センサーネットワーク、船舶監視、津波監視などへの展開が期待できる。
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