| 研究課題/領域番号 |
16K06400
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| 研究機関 | 新居浜工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
城戸 隆 新居浜工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (70390995)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 地中レーダ / 不発弾 / 地雷 / ポラリメトリ / ボウタイアンテナ / ネットワークアナライザ / ベクトル計測 / 電磁界シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
ポラリメトリックを用いた地中レーダシステムに必要とされる装置であるベクトル計測用のネットワークアナライザの選定を行い、平成28年度内に機種の選定が完了した。研究開発においては周波数帯域や周波数の下限、上限を任意に選ぶことが出来るシステムが重要であり、パルス型システムにおいては本研究に十分対応出来ない。それに対しベクトルネットワークアナライザを用いたステップ周波数掃引型地中レーダシステムは本研究に適している。
「広帯域連続波周波数掃引型地中レーダ」というタイトル、以下の内容にてこれまでの研究成果を物理探査という学会誌に出版発表した。
広帯域ボウタイアンテナと携帯型ベクトルネットワークアナライザ（VNA）を組合せた連続波周波数掃引型地中レーダ（SFCW GPR）は，深さ20cm，80cm及び2.5mに埋められた埋設物の検知性能において，3種類の周波数帯域の異なる商用パルス型GPRに対して優位性を示した。SFCW型地中レーダは，深さ20cmと80cmの金属パイプに対しては比較した全ての商用のパルス型地中レーダに比べて信号・クラッタ比が優れ，中心周波数250MHzのパルス型地中レーダに比べ深さ分解能が優れている結果が得られた。これらの結果から，本SFCW型地中レーダ単独によりパルス型地中レーダでは相容れることの難しい深い探知深度と高分解能の両立を図ることができ，複数のパルス型地中レーダの組合せとの置き換えや優先的なフィールドへの導入が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
すでに、新五角形及びそれをさらに曲線改良したボウタイ型広帯域アンテナが、従来の正三角形ボウタイ型広帯域アンテナ、ビバルディ広帯域アンテナに比べ、不発弾検出に対応した地中レーダに必要とされる周波数帯においては伝搬振幅特性をより平坦に出来るシミュレーション結果が得られている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度では新五角形及びそれをさらに曲線改良したボウタイ型広帯域アンテナを使ったポラリメトリック地中レーダシステムを実際に試作して性能を検証する予定である。不発弾検出深さと検出分解能の両立、検出不発弾の形状認識性能の飛躍的向上を目指す。
新規のボウタイ型広帯域アンテナを基板加工機を用いて試作し、その伝搬性能をネットワークアナライザを用いて評価する。評価された広帯域アンテナを用いそれらをポラリメトリックに対応した配置に設置し、ベクトルネットワークアナライザや制御用パソコンを組合わせてポラリメトリックを用いた地中レーダシステムを組上げ、新居浜高専内外の幾つかテストフィールドにて模擬不発弾や金属パイプ等の検出実験を行う。得られた模擬不発弾のポラリメトリック地中レーダデータを用いてレーダ画像の後処理の高度化を図り、検出不発弾の形状認識性能の飛躍的向上を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究に必要とされるベクトルネットワークアナライザの選定に時間がかかり本年度中に導入、納品されなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成29年度中に発注、納品され導入が完了する予定である。
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