2020 年度研究成果報告書

VLF/LF帯電磁波を用いた下部電離圏の広域かつ常時モニタリング法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06295
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	電力工学・電力変換・電気機器
研究機関	電気通信大学
研究代表者	安藤芳晃電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30323877)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	電磁界解析 / VLF/LF帯大地電離圏導波管伝搬
研究成果の概要	下部電離圏の電子密度分布をリアルタイムで観測する要素技術の研究として、VLF/LF帯電磁波による電子密度同定問題の数値的検証を行った。まず、高精度なVLF/LF帯大地-電離圏導波管伝搬シミュレーション法を開発し、次にそれを用いて遺伝的アルゴリズムによる下部電離圏の電子密度同定問題の数値的検証を行った。送信局から500kmの位置に電子密度擾乱があった場合の電子密度同定を行ったところ、伝搬路上1,000km、またそれと直角な方向100kmに観測点を置いた場合に十分な精度で電子密度の同定が行えることが分かった。
自由記述の分野	電磁界解析
研究成果の学術的意義や社会的意義	太陽フレアやコロナガス噴射によって地球周囲の電磁環境が擾乱を受け、様々なシステムへ影響を及ぼす。例えば送配電システムの停電、人工衛星の運用停止、無線通信の遮断などが報告されている。この地球周囲の電磁環境観測としては、人工衛星による宇宙天気予報などがあるが、安価で安定的な常時運用システムとしてVLF/LF帯の電磁波伝搬を見ることが候補として存在する。本研究は、どのようなVLF/LF電磁波観測システムを構成すべきなのかということに知見を与えるものである。