気球分離式小型無人航空機による成層圏エアロゾル上部境界領域動態の直接観測

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23651019
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 林 政彦 福岡大学, 理学部, 教授 (50228590)
• 研究分担者: 東野 伸一郎 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40243901)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 無人航空機 / 直接観測 / 試料回収 / 成層圏エアロゾル / 物質循環

研究概要

成層圏エアロゾル層の観測を飛躍的に発展させるために，安価で，観測装置および大気試料の回収が可能な観測プラットホームを開発した。観測装置を搭載した翼幅約３ｍのモータグライダーに，エアロゾル計数装置，エアロゾルサンプラーを搭載し，ゴム気球で飛揚，目的最高高度で気球を分離し，地上基地に自動で最適航路を選択しながら帰還させる。システム開発を国内における実験で行い，実地観測を南極昭和基地において，2013年1月に実施した。小型ゴム気球により，観測を行いながら飛揚したのち，気球を分離し，観測拠点まで自律帰還させることに複数回成功した。観測最高高度は成層圏下部に達する高度10kmであった。

研究成果

• [雑誌論文] 無人航空機によるリアルタイムin-situ測風 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾塚馨一, 林政彦, 岡部和夫, 東野伸一郎
  • 雑誌名: 福岡大学理学集報 巻: 44巻 ページ: 45-52
• [雑誌論文] Development and Flights of Ant-Plane UAVs for Aerial Filming and Geomagnetic Survey in Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashino, S. and Funaki, M
  • 雑誌名: Journal of Unmanned System Technology 巻: Vol.1, No.2 ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Balloon-Assisted Gliding UAV for Aerosol Observation in Antarctica, Proceedings of The 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace (2013)
  • 著者名/発表者名: S. HIGASHINO, M. HAYASHI, S. NIAGASAKI, S. UMEMOTO, and M. NISHIMURA
  • 雑誌名: Technology (APISAT-2013)
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋起源エアロゾルの南極自由対流圏への輸送-2013年1月の無人航空機観測- (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 政彦, 梅本紫衣奈, 尾塚馨一, 執行いずみ, 原圭一郎, 東野伸一郎, 長崎秀司, 西村太貴
  • 学会等名: 第30回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20140806-08
• [学会発表] 南極観測における無人航空機観測の展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林政彦, 平沢尚彦, 東野伸一郎
  • 学会等名: 第4回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 立川
  • 年月日: 20131112-15
• [学会発表] 夏季南極昭和基地上空の対流圏, 成層圏下部のエアロゾル濃度鉛直分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林政彦, 梅本紫衣奈, 原圭一郎, 東野伸一郎
  • 学会等名: 第33回極域気水圏シンポジウム
  • 発表場所: 立川
  • 年月日: 20121126-30
• [学会発表] 気球分離型エアロゾル観測用無人航空機に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村太貴, 長崎秀司, 梅本紫衣奈, 林政彦, 東野伸一郎
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会西部支部講演会(2012)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121101-02
• [学会発表] 気球分離型動力滑空UAV によるエアロゾル観測システムについて (2011)
  • 著者名/発表者名: 東野伸一郎, 林政彦, 長崎秀司, 西村太貴
  • 学会等名: 第49回飛行機シンポジウム
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20111026-28
• [図書] Development and Operational Experiences of UAVs for Scientific Research in Antarctica, in Autonomous Control Systems and Vehicles - International Series on Intelligent Systems, Control and Automation : Science and Engineering (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashino, S., Funaki, M., Hirasawa, N., Hayashi, M., and Nagasaki, S
  • 総ページ数: 159-173
  • 出版者: Springer
• [備考] 九州大学飛行力学研究室
  • URL: http://www.aero.kyushu-u.ac.jp/fdl/latestreports.html
• [備考] 国立極地研究所プレスリリース
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20130305.html