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2015 Fiscal Year Research-status Report

落雷予測のための高精度3D地形モデルと超高速GPUクラスタによる雷放電電磁界解析

Research Project

Project/Area Number 15K12496
Research InstitutionSendai National College of Technology

Principal Investigator

園田 潤  仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 教授 (30290696)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords雷放電電磁界 / FDTD法 / MW-FDTD法 / 全球高精度デジタル3D地図 / UAV / SfM / GPU
Outline of Annual Research Achievements

落雷予測システムを開発することを目的に,GPUを用いたMW-FDTD法とJAXAによる全球高精度デジタル3D地図 (ALOS World 3D)を用いた高速・高精度な雷放電による電磁界の伝搬解析システムを開発した。平成27年度は以下の実施した。
(1) GPU Tesla K20を64台積んだGPUクラスタシステムで動作するMW-FDTD法プログラムを開発した。
(2) JAXAによる全球高精度デジタル3D地図 (ALOS World 3D)を(1)で開発したプログラムで使用できるように数値モデル変換プログラムを開発し,実際に全球高精度デジタル3D地図を用いて仙台市における雷放電電磁界解析を実施した。
(3) 全球高精度デジタル3D地図は比較的高価であるので,局所的に高精度な数値モデルを構築するためのUAVによる空撮とSfMによるFDTD数値モデル構築システムを開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初予定していなかった局所的に高精度な数値モデルを構築するためのUAVによる空撮とSfMによるFDTD数値モデル構築システムを開発した。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は以下を実施予定である。
(1) 全球高精度デジタル3D地図によるDSM/DTMモデルによる地上構造物の影響解析等,様々なパラメータによる雷放電電磁界解析
(2) UAVによる空撮とSfMによるFDTD数値モデル構築システムの評価および高精度化
(3) 他への応用として,地質モデルを用いた地中伝搬特性の解析

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 深度センサで構築したFDTD数値モデルの誤差が電磁界解析に及ぼす影響の定量評価2016

    • Author(s)
      今野海航,園田潤, 金澤靖,佐藤源之
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌C

      Volume: 99-C Pages: 243-246

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Simple Approximation Formula for Numerical Dispersion Error in 2-D and 3-D FDTD Method2016

    • Author(s)
      J. Sonoda, K. Kaino and M. Sato
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electronics

      Volume: E99-C Pages: in press

    • DOI

      in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 3次元MW-FDTD法の並列計算による数値地図と都市モデルを用いた雷放電電磁界解析2016

    • Author(s)
      及川貴瑛,園田 潤,本間規泰,佐藤源之
    • Journal Title

      電気学会論文誌A

      Volume: 136 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 屋内外シームレス電波環境解析のためのSfMや深度センサによるFDTD実環境マルチスケール数値モデル構築2016

    • Author(s)
      園田潤,今野海航,橋本瑞樹,金澤靖,佐藤源之
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-03-17 – 2016-03-17
  • [Presentation] 落雷で生じる電磁界の長距離伝搬のGPUクラスタによる高速解析2015

    • Author(s)
      園田潤,本間規泰
    • Organizer
      電気学会A部門大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2015-09-18 – 2015-09-18
  • [Presentation] 深度センサを用いた複数の物体が存在する複雑な室内実環境FDTD数値モデル構築2015

    • Author(s)
      園田潤,今野海航,金澤靖,佐藤源之
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-10
  • [Presentation] UAVで空撮した動画と SfMによるFDTD数値モデル構築の精度検討2015

    • Author(s)
      我妻達也,園田潤
    • Organizer
      電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      岩手県立大学
    • Year and Date
      2015-08-28 – 2015-08-28
  • [Presentation] 深度センサで構築したFDTD数値モデルの誤差が電磁界解析に及ぼす影響の定量評価2015

    • Author(s)
      園田潤,今野海航,金澤靖 ,佐藤源之
    • Organizer
      電子情報通信学会電磁界理論研究会(光・電波ワークショップ)
    • Place of Presentation
      釧路市生涯学習センター
    • Year and Date
      2015-07-16 – 2015-07-16

URL: 

Published: 2017-01-06  

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