2019 年度研究成果報告書

ハイブリッド簡易高速電磁界計算による電磁波可視化と実証実験による民間航空解析支援

研究課題

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研究課題/領域番号	16K18072
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	電力工学・電力変換・電気機器
研究機関	国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
研究代表者	本田純一国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 研究員 (10643348)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	簡易ハイブリッド計算手法 / 民間航空 / 電波伝搬 / ILS
研究成果の概要	航空分野で利用される各種無線システムにおける電波の問題をハイブリッド簡易計算手法による電磁波の可視化と実環境下における各種実験を通して、電波の専門家でなくともその振る舞いを理解しやすいようなツールの提供ならびに結果を用意することを目的として研究を実施した。ハイブリッド簡易計算手法では、レイ・トレーシング法を基本として複数の障害物や起伏のある地面を同時に取り扱うことを可能とし、より現実問題に近い計算が行われると共に電磁界を可視化することで干渉波等の影響を把握しやすいように工夫した。また、所属組織の他の課題と連携し、いくつかのシステムにおいて実験を行い、統計解析等を実施した。
自由記述の分野	電波伝搬
研究成果の学術的意義や社会的意義	電波伝搬問題の数値解析は古くから行われているが、国内では航空分野で対象とされる環境は比較的簡単なものに留まっている傾向にあり、また海外ではより複雑な環境で計算されるものもあるがスーパーコンピュータを使わねばならないなど汎用性に欠けている部分がある。本研究は、多少精度は落ちたとしても汎用PCで現実に近い環境設定の中で計算可能なハイブリッド計算手法を適用し、運用者に対して電波の専門分野でなくとも電波可視化によってその振る舞いを理解しやすくなるツールを提供することに特徴がある。平行して複数の無線システムにおける電波測定を実施し、計算手法との比較や実験を通して電波の振る舞いを把握するように努めた。