Development of a pseudo-scale model experimental system for the use of radio waves under shallow water.

ラテラル波効果を含めた大気・海中２層問題に対応させた疑似スケールモデル実験系を実現するため、2022年度は、３機関で以下の(A)～(C)の課題を分担して実施した。（A）疑似スケールモデルの検証：FDTD法による数値シミュレーションおよび水槽実験により、スケールファクタと電界分布の疑似スケール則からのずれの関係を定量的に明らかにした。さらに、ラテラル波効果に対応した大気・海中２層問題疑似スケールモデルが、波源近傍という条件の下で妥当であることをFDTD法による数値シミュレーションおよび水槽実験により定量的に確認した。（B）疑似スケールモデル実験系の改修：MHz帯で疑似スケールモデル実験系を実現する上で解決すべき、不平衡電流の影響およびアンテナ素子間アイソレーション問題について、２つの実験系改修により取り組んだ。(B-1/B-3) アイソレーションが十分に取れる機械式RFスイッチを実装し、電子式RFスイッチを利用した場合との受信レベルを比較し、両スイッチでほぼ差違が生じないことを確認した。また、(B-2) 測定系に生じる不平衡電流の影響について、フェライトコア装荷の有無により測定電力分布を比較したところ、有為な差違は生じないことを確認した。不平衡電流による影響と思われた現象は、水面上でのラテラル波発生位置が受信アンテナの微妙な設置ずれによるものと考察している。（C）疑似スケールモデルによる海中位置推定システムの検証：海面上に20mおきに設置された9個の受信アンテナの受信信号振幅により海中の送信アンテナの位置を推定する問題に関して、研究室に設置可能な疑似スケールモデル実験系にて疑似的に実現した3D伝送特性測定および関連する数値シミュレーションを完了した。研究代表者の石井が検討している簡易位置推定アルゴリズムにより位置推定の可能性を確認した。

ラテラル波効果を含めた大気・海中２層問題に対応させた疑似スケールモデル実験系を実現するため、2022年度は、３機関で以下の(A)～(C)の課題を分担して実施した。（A）疑似スケールモデルの検証：FDTD法による数値シミュレーションおよび水槽実験により、スケールファクタと電界分布の疑似スケール則からのずれの関係を定量的に明らかにした。さらに、ラテラル波効果に対応した大気・海中２層問題疑似スケールモデルが、波源近傍という条件の下で妥当であることをFDTD法による数値シミュレーションおよび水槽実験により定量的に確認した。（B）疑似スケールモデル実験系の改修：MHz帯で疑似スケールモデル実験系を実現する上で解決すべき、不平衡電流の影響およびアンテナ素子間アイソレーション問題について、２つの実験系改修により取り組んだ。(B-1/B-3) アイソレーションが十分に取れる機械式RFスイッチを実装し、電子式RFスイッチを利用した場合との受信レベルを比較し、両スイッチでほぼ差違が生じないことを確認した。また、(B-2) 測定系に生じる不平衡電流の影響について、フェライトコア装荷の有無により測定電力分布を比較したところ、有為な差違は生じないことを確認した。不平衡電流による影響と思われた現象は、水面上でのラテラル波発生位置が受信アンテナの微妙な設置ずれによるものと考察している。（C）疑似スケールモデルによる海中位置推定システムの検証：海面上に20mおきに設置された9個の受信アンテナの受信信号振幅により海中の送信アンテナの位置を推定する問題に関して、研究室に設置可能な疑似スケールモデル実験系にて疑似的に実現した3D伝送特性測定および関連する数値シミュレーションを完了した。研究代表者の石井が検討している簡易位置推定アルゴリズムにより位置推定の可能性を確認した。