積層圧電素子を応用した海洋生物調査のための広帯域音響探査システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23686127
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 東京海洋大学
• 研究代表者: 甘糟 和男 東京海洋大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (80452043)
• 研究協力者: 向井 徹 ; 茂木 正人 ; 笹倉 豊喜
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 積層圧電素子 / 広帯域送受波器 / 広帯域音波 / 海洋生物 / 音響散乱スペクトル / サイズ別密度推定 / ナンキョクオキアミ / サイズ推定 / ブロードバンド / エコーサウンダー / 信号対雑音比 / 海洋生物調査 / 海洋探査 / 体積後方散乱強度 / ランジュバン構造 / ターゲットストレングス

研究成果の概要

積層圧電アクチュエータ（積層圧電素子）を応用した新しい広帯域送受波器とこれを利用した広帯域音響探査システムおよび解析手法を開発した。本システムの特長は，20～200 kHzの広帯域音波が送受信可能であり，海洋生物（魚類や動物プランクトン）のエコーから音響散乱スペクトルが測定可能な点である。スペクトルには観測対象の種（分類群），サイズ，行動などの情報を含んでいるため，ネットで採集せずともそれらの生物学的情報が得られる。ネット採集が困難なプラットフォーム（AUVや水中グライダーなど）での生物観測を可能にする技術である。その他には漁労技術，海中のガスや海底などの観測にも応用できる。

研究成果

• [雑誌論文] Computer simulation of broadband signal-target echo waveforms and its application (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Amakasu
  • 雑誌名: The journal of the marine acoustics society of Japan 巻: 41 ページ: 183-190
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of multilayer piezoelectric actuators to broadband backscattering measurements of aquatic animals (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Amakasu, Y. Mishima, T. Sasakura, T. Mukai, and K. Sawada
  • 雑誌名: The journal of the marine acoustics society of Japan 巻: 40 ページ: 126-137
  • NAID: 130005116092
  • 査読あり
• [雑誌論文] 広帯域エコー波形のコンピューターシミュレーションとその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 雑誌名: 海洋音響学会2013年度研究発表会講演論文集 巻: 0 ページ: 73-76
• [雑誌論文] Application of multilayer piezoelectric actuators to broadband backscattering measurements of aquatic animals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Amakasu
  • 雑誌名: The Journal of the Marine Acoustics Society of Japan 巻: in press
  • NAID: 130005116092
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超広帯域送受波器を使用した音響散乱スペクトルの測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 雑誌名: 海洋音響学会2012年度研究発表会講演論文集 巻: 2012年度研究発表会講演論文集 ページ: 53-56
• [雑誌論文] 超広帯域送受波器のスプリットビーム化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武石藍澄
  • 雑誌名: 海洋音響学会2012年度研究発表会講演論文集 巻: 2012年度研究発表会講演論文集 ページ: 57-60
• [学会発表] Size estimation of Antarctic krill (Euphausia superba) by a broadband echosounder (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Hirose, Kazuo Amakasu, Masato Moteki, and Tohru Mukai
  • 学会等名: The eighth Annual meeting of Asian Fisheries Acoustics Society
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Ultra-broadband transducer covering the frequency band 20-150 kHz using multilayer piezoelectric elements (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Amakasu
  • 学会等名: The Fifth Annual Meeting of Asian Fisheries Acoustics Society (AFAS2011)
  • 発表場所: Yellow Sea Fisheries Research Institute (Qingdao, China)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 積層圧電素子を使用した広帯域送受波器による測定実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス(長崎県)
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 広帯域エコー波形のコンピューターシミュレーションとその応用
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 学会等名: 海洋音響学会2013年度研究発表会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Acoustic scattering measurements by an ultra-broadband transducer using multilayer piezoelectric elements
  • 著者名/発表者名: Kazuo Amakasu
  • 学会等名: ACOUSTICS2012
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 招待講演
• [学会発表] 超広帯域送受波器を使用した音響散乱スペクトルの測定
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 学会等名: 海洋音響学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 超広帯域送受波器のスプリットビーム化
  • 著者名/発表者名: 武石藍澄
  • 学会等名: 海洋音響学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Verification of broadband echo processing to determine volume backscattering strength spectra
  • 著者名/発表者名: Kazuo Amakasu
  • 学会等名: Asian Fisheries Acoustics Society
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] 広帯域エコーから求める体積散乱強度
  • 著者名/発表者名: 甘糟和男
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 東京