船上係留気球による南半球データ空白域での夜光雲観測ー夜光雲全球動態の解明

利用船上系泊气球观测南半球数据缺口中的夜光云——阐明夜光云的全球动态

基本信息

批准号：
22H01289
负责人：
鈴木秀彦
金额：
$ 8.32万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01289/
关键词：
夜光雲中間圏超高層大気小型気球係留気球中間圏界面

项目摘要

初年度は南極域での係留気球観測を実現させるための開発を推進した。開発項目は搭載カメラの姿勢安定用の軽量スタビライザー、LoRa通信による安定した位置、気象要素データ送受信モジュール、係留索に負荷をかけない巻き上げ機構である。上記の開発要素を統合した飛揚試験を関係各所との調整の上、2022年9月に茨城県大洗海岸にて実施し、9月13日の午後には200 gのゴム気球と約300 gのペイロード（カメラ＋スタビライザー）を高度1,950 mまで77分間で往復させることに成功した。これらの実験によりスタビライザーの効果による係留索回りのカメラの回転が抑えられ、上空で夜光雲を検出するために必要な姿勢安定度を達成可能であることを示すことができた。一方、気球飛揚高度の風速に短時間での緩急がある場合、つり合い高度が変動することによりカメラに係留索と直交する軸まわりの回転が生じ姿勢安定度に影響することが判明した。この問題についてはスタビライザーの改良またはペイロードの吊り下げ方法の工夫により解決する必要がある。以上の試験観測成果については、国内シンポジウム等にて成果報告を行った。また、気球観測を補足する地上カメラネットワークシステムの制御フローの改修も行い、より安定した観測が実現可能となった。

在第一年，该公司促进了发展，以使南极地区的停泊气球观测能够。开发项目包括用于稳定安装相机姿势的轻量级稳定器，使用Lora通信的稳定位置，天气元素数据传输和接收模块以及缠绕机制，该机制不会在系泊线上施加任何负载。在与各个相关区域进行了协调之后，该团队于2022年9月在Oarai海岸，Ibaraki县进行，并于9月13日下午，200 g橡胶气球和约300 G（相机 +稳定器）的有效载荷在77分钟（77分钟）成功地连接到1,950 m的高度。由于稳定剂的效果，这些实验已被用来抑制摄像头围绕系泊线的旋转，这表明可以实现检测天空中夜间云所需的姿势稳定性。另一方面，当气球飞行高度的风速较短时，已经发现平衡高度的波动会导致相机围绕垂直于系泊线的轴旋转，从而影响姿势稳定性。需要通过改善稳定器或在如何悬挂有效载荷方面的创造力来解决此问题。在国内研讨会和其他类似事件上，上述测试观察结果报道了上述测试结果。此外，已经修改了陆地摄像机网络系统的控制流，该系统已进行了修改，从而实现了更稳定的观察结果。