ポーラリメトリック・インターフェロメトリックレーダによる地雷検知に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14102024
• 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, 教授 (40178778)
• 研究分担者: 下井 信浩 東京高等工業専門学校, 助教授 (10300542) ; 方 広有 日本学術振興会, 外国人特別研究員・客員研究員
• キーワード: 地雷探査 / 地中レーダ / GPR / レーダポーラリメトリ / 光電界センサ / バイスタティックレーダ / アレイアンテナ / クラッタ除去

研究概要

小型レーダセンサ開発
本研究では地表、ボアホール中で利用するバイスタティック型レーダを開発する。特に小型のレーダシステムを開発することで径の細いボアホール中での利用や、地雷探査用のセンサとして実用化をめざす。本年度は高出力レーザダイオードを用いて信号感度とSN比を向上させた光電界センサを開発した。特に従来は周波数帯域の上限が1GHzであったのに対し、5GHzまで使用可能かつ、4Ch同時使用可能なシステムを開発した。本システムを利用し、地表面において受信アンテナをアレイ配置する実験を開始した。本実験では送受信アンテナを別の位置に置くバイスタティックレーダとし、計測手法の違いによるイメージング結果の比較評価を行った。
偏波共用アンテナ
これまで我々が開発してきたポートラリメトリックボアホールレーダでは2種類のアンテナの組み合わせを変化させながら4回、同一の坑井で測定を繰り返すことで完全な偏波系の組み合わせを実現している。各アンテナについてアンテナ効率を評価する基礎実験、フィールド実験を行い、効率的なポーラリメトリックデータの取得法を開発した。
地雷検知模擬実験
開発した地中レーダシステムを利用して、砂箱に地雷モデルを埋設した模擬フィールド実験を行い、システム並びに信号処理手法の評価を行った。特にアレイアンテナによる信号取得と地表面粗さに起因するクラッタの除去効果を評価した。

研究成果

• [文献書誌] Zeng Zhaofa, Motoyuki Sato: "Development of Wearable-GPR and SAR-GPR for landmine detection"物理探査学会第106回学術講演会論文集. 17-20 (2002)
• [文献書誌] 方 広有*, 佐藤 源之: "類似性評価による地中レーダのクラッタ除去手法"電子情報通信学会 電磁界理論研究会 信学技報. EMT-02-50. 27-32 (2002)
• [文献書誌] Zeng, Z., Fang, G., Sato, M.: "Analysis of Balanced Antipodal Vivaldi Antenna and Its Application for Mine-like Targets Detection"電子情報通信学会 アンテナ伝播研究会 信学技報. AP2002-13,SAT2002-3. 13-18 (2002)
• [文献書誌] G.Fang, M.Sato: "Simulation of GPR Profiles for Mine-Like Targets Buried in Rough Ground Surface and Clutter Removal by Similarity Measurement Methods"Proceedings of 2002 Asia-Pacific Microwave Conference. 249-252 (2002)
• [文献書誌] 佐藤 源之, 方 広有, 曽 昭発: "地中レーダによる地雷検知に関する基礎研究"電子情報通信学会 アンテナ伝播研究会 信学技報. AP2002-59. 19-24 (2002)
• [文献書誌] G.Fang, M.Sato: "GPR Detection of Landmine by Wavelet Transform"Proceedings of the 6^<th> SEGJ International Symposium-Imaging. 449-454 (2003)