マイクロ波帯パッシブレーダを用いた空中高圧送電線検知法の開発

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K12478
• 研究機関: 日本工業大学
• 研究代表者: 服部 邦彦 日本工業大学, 工学部, 教授 (90261578)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: マイクロ波 / 送電線検知 / パッシブレーダ / アクティブレーダ / リモートセンシング

研究実績の概要

本研究では、低高度で有視界飛行する小型飛行機やヘリコプタなどの衝突防止法として空中高圧送電線を検知するために、従来のアクティブレーダ法にくらべ小型で安価なシステムを構築するため新しい手法として、パッシブレーダ法を用いた方法を提案し実験的な検証を行なうことが目的である。
初年度では、小型の受信機を設計・製作しハードウエアを完成させた。受信機は、口径37cmのパラボラアンテナに接続され受信素子は市販のBSアンテナを使用した。アンテナで受信したノイズ信号に含まれている商用給電電圧の周波数50Hzの信号成分を受信機で増幅する。受信素子およびアンテナ等は市販品を使用しているため安価に作成できた。また、受信機性能を定量的に評価はしていないが50Hzの信号が受信できることが確認できた。
２年目では、室内シミュレーション実験を行うため、受信機、アンテナ、計測器（オシロスコープ）、データ取得用ＰＣを一台の台車の上に設置し測定対象から自由に移動できるようにした。アンテナは、対象物に対して横断するように横方向に自動掃引することができる。送電線に代わり測定対象として市販の蛍光管（長さ120ｃｍ、直径4cm）を用いた。蛍光管とアンテナ間の距離を1mから徐々に離してゆき5ｍを超えると受信信号が弱くなり測定が困難になった。また、蛍光管の認識はできるものの空間分解は悪く実際の大きさを再現することができなかった。3年目は、アンテナの測定範囲を広げるために位置検出システムの改良を行い、横方向の掃引範囲を50cmまで広げることができた。さらに、測定および測定データを効率よく処理するためのプログラムの作成に着手した。しかしながら、まだ未完成であり当初予定していた詳細な室内の評価実験には至っていない。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

データ処理を効率的に実施するためのプログラミングの作成が遅れており、屋内シミュレーションの実験データ取得に時間がかかり十分な検証ができていない。給電線の可視化のための様々なデータ処理も必要であるがその準備ができていない。そのため、本目的の実験的検証が遅れており十分な検討に至っていない。

今後の研究の推進方策

実験データをより詳細に取得・解析するためのシステムを構築するために、パソコンによるデータ取得プログラミングならびにデータ処理の計算コードを整備する。そして引き続き、屋内シミュレーションによる蛍光灯や電灯線の可視化の可能性を検証する。そしてこれらの実験結果を精査、検討するとともに、屋外送電線の検出実験も行なう予定である。そして、それらの結果をまとめ学会等で発表する。

次年度使用額が生じた理由

本目的の実験的検証が遅れており十分な検討に至っていない。このため屋内シミュレーションによる可視化を実施しさらなる実験を行なう必要性がある。実験条件を変え、測定を行なうためのデータ取得の効率化と計算コードの整備が必要となるがその開発も遅れているため、次年度使用が生じた。そこで、これらを整備するとともに実験による問題点などを精査していく必要がありこの実験のための周辺機器や整備に助成金を充てる。そしてこの結果をもとに屋外の送電線の検出実験を行う。これらの成果発表のために助成金を使用する。