|
宇宙空間利用において最も重要な役割を果たす電磁波は伝搬路上のプラズマの影響を受けることが知られており、電離圏およびプラズマ圏の電子密度の空間構造調査は重要な課題である。しかし、プラズマ圏のグローバルな電子密度分布を推定する一般的な方法は未だ確立されておらず、統計的に調査した例は見られない。本研究では、背景プラズマと地球磁場の相互作用により伝搬特性が決まる超長波の電磁波を利用してプラズマ圏の大規模な電子密度構造を推定する手法を開発した後、科学衛星「あけぼの」の巨大データベースを利用してプラズマ圏の電子密度分布を統計的に解析することを目的としている。
本年度は、雷起源の超長波自然波動ホイスラを利用したプラズマ圏内の電子密度分布推定法の開発を行ってきた。既に開発済みの超長波の遠距離航行用オメガ信号を用いた電子密度分布推定法に周波数の概念を取り入れて拡張し、自然波動にも適用できるようにした。単純に次元拡張を行うだけでは、最適解の一意性を確認するために非現実な計算量を要するため、あらかじめプラズマ圏内各地点で再現される波動の理論値を電子密度モデルのパラメータ別に登録した辞書を利用する反復改良アルゴリズムの開発を行った。辞書の項目にあたる電子密度モデルのパラメータ範囲および分割数、また辞書作成時のレイトレイシングの初期値に関して計算量と求解精度のトレードオフを考慮して検討を行った。また今後の巨大データの取り扱いのために、観測データからのホイスラの自動検出および必要なパラメータの算出を行うアルゴリズムの開発を行い、実観測データを用いてパラメータ求解精度の検討を行った。
|
