マイクロ波レーダ法によるコンクリート構造物内部異常の定量的推定を実現する検査技術

本研究の目的は「マイクロ波レーダ法によるコンクリート構造物内部異常の検査技術を確立」し，「劣化を端緒としたコンクリート構造物事故の未然防止」を図る解決手段を構築することにある．マイクロ波レーダ法はコンクリート構造物検査技術のひとつとして浸透しているが，観測情報が十分に活用されず，精度が不十分である．そこで新たな信号処理技術を提案して観測波形中の未活用情報を抽出し，そこへ新しく構築するマイクロ波伝播モデルを組み合わせ，「内部構造の諸性状の高精度定量推定」=「鉄筋・配管の径識別」・「空隙の位置・形状同定」および「金属・樹脂・空隙の弁別」・「錆度評価」を実現する．研究2年目について，既に検討を進めてきた「媒質ごとのマイクロ波の減衰・透過・散乱の挙動」，「アンテナ放射の指向特性」および「周波数特性」を考慮に入れ，「波形包含情報の活用のための技術の高精度化」を試みた．具体的には，「マイクロ波伝播モデルの緻密化に基づく，反射波の伝播時間・位相変化同時推定法の高精度化」を推進した．マイクロ波伝播モデルについては，これまで正反射波成分のみが考慮されてきたが，実観測波形とは整合しなかった．そこで新たに散乱反射成分を積極的に考慮し，伝播モデルの緻密化を図った．ここでは有限差分時間領域(FDTD)法を用いてシミュレーション的に検討を進め，マイクロ波の減衰・透過・散乱特性として電気的特性境界面での挙動に関するモデル化し，さらにマイクロ波伝播モデルに組み込むことで緻密化を図り，実観測波形と整合するモデルが構築できた．さらに，構築したモデルに基づく反射マイクロ波形状を利用して，埋設物からの反射波の伝播時間評価精度を高めるための方法論について検討を進めた．波形形状の相関を評価する方法を提案することで，伝播時間推定精度を従来に比較して2倍程度まで高めることが可能となった．

本研究の目的は「マイクロ波レーダ法によるコンクリート構造物内部異常の検査技術を確立」し，「劣化を端緒としたコンクリート構造物事故の未然防止」を図る解決手段を構築することにある．マイクロ波レーダ法はコンクリート構造物検査技術のひとつとして浸透しているが，観測情報が十分に活用されず，精度が不十分である．そこで新たな信号処理技術を提案して観測波形中の未活用情報を抽出し，そこへ新しく構築するマイクロ波伝播モデルを組み合わせ，「内部構造の諸性状の高精度定量推定」=「鉄筋・配管の径識別」・「空隙の位置・形状同定」および「金属・樹脂・空隙の弁別」・「錆度評価」を実現する．研究2年目について，既に検討を進めてきた「媒質ごとのマイクロ波の減衰・透過・散乱の挙動」，「アンテナ放射の指向特性」および「周波数特性」を考慮に入れ，「波形包含情報の活用のための技術の高精度化」を試みた．具体的には，「マイクロ波伝播モデルの緻密化に基づく，反射波の伝播時間・位相変化同時推定法の高精度化」を推進した．マイクロ波伝播モデルについては，これまで正反射波成分のみが考慮されてきたが，実観測波形とは整合しなかった．そこで新たに散乱反射成分を積極的に考慮し，伝播モデルの緻密化を図った．ここでは有限差分時間領域(FDTD)法を用いてシミュレーション的に検討を進め，マイクロ波の減衰・透過・散乱特性として電気的特性境界面での挙動に関するモデル化し，さらにマイクロ波伝播モデルに組み込むことで緻密化を図り，実観測波形と整合するモデルが構築できた．さらに，構築したモデルに基づく反射マイクロ波形状を利用して，埋設物からの反射波の伝播時間評価精度を高めるための方法論について検討を進めた．波形形状の相関を評価する方法を提案することで，伝播時間推定精度を従来に比較して2倍程度まで高めることが可能となった．