| 研究課題/領域番号 |
18K04672
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
近木 祐一郎 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10398109)
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| 研究分担者 |
間瀬 淳 福岡工業大学, 付置研究所, 研究員 (00023325)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 合成開口レーダ / 移動体検出 / スプリットビームアンテナ |
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| 研究実績の概要 |
移動体検出の実証実験を行うべく、既存の合成開口レーダのスプリットビーム化改修を完了させ、一部の実証実験を進めることができた。
具体的には受信アンテナの２チャンネル化のため、電磁界シミュレータを用いた一次放射ホーンの設計と製作および放射パターンの評価を行い、また１chしかない受信チャンネルで2chの信号を交互に受信できるように高速のマイクロ波スイッチングシステムの設計製作を行った。既存の合成開口レーダのアンテナとフロントエンド部の間にスイッチングシステムを挿入して、損失をベクトルネットワークアナライザで評価したところ最終的には往復で15dB程度であった。
改修した合成開口レーダを用いて以前から画像化の実績がある能古島沿岸で地上試験を行ったところ、解像された像は得られなかった。これは、スイッチングシステムのロスにより受信信号が減少したためで、解像させるのに有効なオートフォーカスシステムが働かなかったためである。現システムのロスを最適化するべく低損失なケーブルへと換装し、さらにはロスのより少ないマイクロ波スイッチ採用の検討を行ったがこれ以上改善することは難しいことがわかり、ロスは前述のように１５ｄB程度となった。そこでより大きな散乱断面積をもつ１辺５０ｃｍのコーナーキューブリフレクタを製作し、２年前に製作した移動装置とともに島に持ち込み地上試験を再び行った。その結果、地表面からの反射波はゲインが不足しているため像として映らない状態ではあるが、コーナーキューブリフレクタのみ解像したイメージの取得に成功した。さらには稼働装置の移動速度を変化させたところ、移動速度に応じた表示位置のシフトが起こることが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の研究機関は３年であったが、コロナ禍の影響による開発と実験の遅れや、実績の概要にも記述したシステムのゲイン不足とその改善のための最適化、実験自体が天候に左右されること、人員配置の観点で時間がかかり、１年研究機関の延長をお認め頂きました。
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| 今後の研究の推進方策 |
スプリットビーム処理による移動体のみ検出する検証実験を行う。具体的には昨年度製作したコーナーキューブリフレクタを複数製作し、その内１つだけを移動させ、その他は固定して画像を取得する。複数の固定されたコーナーキューブリフレクタ像の明るさから２チャンネルそれぞれの放射パターンの形状を推定し、スプリットビーム処理により移動体のみ表示できるか実証を行う。さらには、様々な移動速度と移動方向でデータを取得し同様の検証実験を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験計画が遅れているため、予算の使用状況が遅れいます。マイクロ波スイッチの購入に予算を計上していましたが、共同研究者より既存のスイッチの提供を受けました。そのスイッチよりロスの少ないマイクロ波スイッチを探しましたが、提案されたものは100万円程度のものでロスも現状のものとほぼ同等という事が分かり、これによりスイッチに予算を割かなくてもよくなりました。
今後は、コーナーキューブリフレクタの製作１０万円、実験局検査登録費８０万円、実験時の人件費２５万円、装置の較正のためのベクトルネットワークアナライザ校正費用７０万円、学会発表旅費３０万円という計画で使用したい。
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