津波情報の即時伝達のための水中音響伝送手法の開発

2011年の東日本大震災では、高さ40mを超える津波が襲来し、甚大な被害が発生した。これを受け、日本海溝沿いには日本海溝海底地震津波観測網が敷設され、海底での津波観測と海域での水圧値を用いた津波予測技術が進展し（Tsushima et al., 2012; Takahashi et al., 2018）、いくつかのシステムは気象庁や自治体に実装された。しかし、海底観測網の整備と運用にはコストや人的負担が大きいため、全海域に敷設するのは難しい。遠地地震の監視を目的として、DARTブイシステム（https://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/）が太平洋沿岸には設置、運用されているが、これも日本列島南方に流れる黒潮下では、その強潮流により設置することができず、全ての海域に設置できるものではない。これを解決するために、海底で観測した水圧値を音響信号に変換し、複数の中継器を経由して海面に伝送、衛星を通じて陸上にデータを伝送するシステムを検討している。これを実現するために必要な技術は、海中部のノイズや海面や海底からの反射ノイズに強いこと、消費電力が抑えられて長期的な利用が可能であること、観測データの精度が確保できることである。これを検討するために、一定の数値を音響信号に変換して伝送する音響通信試験を6日間にわたり田沢湖で実施した。通信試験では、湖底に送信機を設置し、２つの一定値を使用して、音響データを直接湖面の受波機に伝送するケースと、中継器でデータを中継してから受波機に伝送するケースの2つの経路で伝送されたデータを比較し、音響伝送の安定性評価を行った。

2011年の東日本大震災では、高さ40mを超える津波が襲来し、甚大な被害が発生した。これを受け、日本海溝沿いには日本海溝海底地震津波観測網が敷設され、海底での津波観測と海域での水圧値を用いた津波予測技術が進展し（Tsushima et al., 2012; Takahashi et al., 2018）、いくつかのシステムは気象庁や自治体に実装された。しかし、海底観測網の整備と運用にはコストや人的負担が大きいため、全海域に敷設するのは難しい。遠地地震の監視を目的として、DARTブイシステム（https://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/）が太平洋沿岸には設置、運用されているが、これも日本列島南方に流れる黒潮下では、その強潮流により設置することができず、全ての海域に設置できるものではない。これを解決するために、海底で観測した水圧値を音響信号に変換し、複数の中継器を経由して海面に伝送、衛星を通じて陸上にデータを伝送するシステムを検討している。これを実現するために必要な技術は、海中部のノイズや海面や海底からの反射ノイズに強いこと、消費電力が抑えられて長期的な利用が可能であること、観測データの精度が確保できることである。これを検討するために、一定の数値を音響信号に変換して伝送する音響通信試験を6日間にわたり田沢湖で実施した。通信試験では、湖底に送信機を設置し、２つの一定値を使用して、音響データを直接湖面の受波機に伝送するケースと、中継器でデータを中継してから受波機に伝送するケースの2つの経路で伝送されたデータを比較し、音響伝送の安定性評価を行った。