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2014 年度 実績報告書

アレー型ボアホールレーダによる断層、き裂や鉱脈の3次元位置形状計測と分類法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24360374
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

海老原 聡  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20301046)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードボアホールレーダ
研究実績の概要

2013年度までに、ポラリメトリック指向性アンテナの提案・その妥当性の検討と指向性ボアホールレーダにおけるパルスレーダ方式の検討を行った。最終年度である今年度は最終目標を達成するべく、以下の項目に関して研究を行った。
ポラリメトリック指向性アンテナの性能評価:試作したアンテナが、到来する電磁波の偏波、到達時刻と到来方向の同時推定が可能であることをフィールド実験によって示した。実験環境は大気中、土壌中で坑井内にアンテナを設置した場合であった。対象とするアンテナはダイポールループアレーアンテナであった。
パルス方式の導入:昨年度に整備したパルス発生器をレーダゾンデに導入することで、パルス方式のダイポールアレー型指向性ボアホールレーダを試作した。フィールド実験を行い、3次元ボアホールレーダシステムでのパルス方式の有効性を示した。
ポラリメトリック指向性アンテナ用信号処理法の完成:FDTD法やモーメント法を用いてアンテナへ任意の偏波状態をもつ波が入射したときの受信信号をシミュレーションし、これらの信号を合成することで波の到来方向と偏波状態を推定できることを示した。
ポラリメトリック指向性アンテナを用いた3次元位置形状計測と分類法:上記で導入したアンテナ、レーダゾンデやレーダ信号処理法を用いて、実際に不均質や導体円柱等が存在する実験場にて計測を行った。実施した実験場は、四条畷実験場(大阪府)、寝屋川実験場(大阪府)、中竜鉱山実験場(福井県)であり、計測対象はき裂、断層、鉱脈や人工物体であった。これらからの反射波を受信し、物体ごとに3次元位置推定した上で偏波状態を推定した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Coaxial-fed Circular Dipole Array Antenna with Ferrite Loading for Thin Directional Borehole Radar Sonde2015

    • 著者名/発表者名
      1.S. Ebihara, Y. Kimura, T. Shimomura, R. Uchimura and H. Choshi
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 53 ページ: pp. 1842 -1854

    • DOI

      10.1109/TGRS.2014.2349921

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Small-diameter directional borehole radar system with 3D sensing capability2014

    • 著者名/発表者名
      1.K. Wada, S. Karasawa, K. Kawata and S. Ebihara
    • 学会等名
      Proceedings of the Int. Conf. on GPR
    • 発表場所
      Square Brussels Meeting Centre (Brussels, Belgium)
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
  • [学会発表] Dipole Array Antenna and Loop Antenna for Estimation of DOA and Polarization in Borehole Radar2014

    • 著者名/発表者名
      2.S. Ebihara, A. Uemura, T. Kuroda and H. Soda
    • 学会等名
      Proceedings of the Int. Conf. on GPR
    • 発表場所
      Square Brussels Meeting Centre ( Brussels, Belgium)
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04

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公開日: 2016-06-01  

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