惑星探査衛星搭載用インテリジェント波動観測装置の開発

开发行星探测卫星上使用的智能波浪观测装置

• 批准号: 07740393
• 负责人: 八木谷 聡
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740393/
• 关键词: 惑星探査; 火星探査衛星Planet-B; インテリジェント波動観測装置; DSP; FFT; Wavelet変換; ニューラルネットワーク; 自動スペクトル認識

文部省宇宙科学研究所により1998年に打ち上げ予定の我が国初の火星探査衛星Planet-B搭載用の低周波波動観測装置(LFA)のための、以下のソフトウェア開発を行った。1.LFA搭載のDSP上で、FFTおよびWavelet変換を行うためのソフトウェアをC言語で開発し、以前に当研究室で設計、制作されたLFA試作機上のDSPに搭載し、パソコンによるDSPコントロールを行ってその動作を確認した。今後、これらのソフトウェアをアセンブリ言語などを利用して改良、効率化することにより、LFA上で複雑な時間-周波数解析を行い、スペクトルや偏波などの情報を得て、それに応じて観測モードを自動的に切り替えるなどの自律処理が可能となる。2.火星などの超長距離通信における限られた伝送容量(例えば地球-火星間は通常2kbps)で波動観測データを効率的に地上に送るための手段として、ニューラルネットワークによる自動波動スペクトル確認システムを提案し、UNIX上でC言語によりコーディングを行いその動作を認識した。実際に科学衛星GEOTAILにより地球磁気圏内で観測された波動(コーラスエミッション:数秒の間に周波数が200〜600Hzに変化する特徴を持つ)を本システムに入力して認識テストを行ったところ、約80%以上の認識率が得られた。今後、本システムをLFA搭載のCPUあるいはDSP用にコーディングすれば、火星周辺で観測されるであろう波動の特徴的なスペクトルパターンのみを抽出することが可能となり、地球に転送されるべきデータ量の削減につながるものと期待される。これらのソフトウェア開発は、Planet-BのLFAのみならず、将来の惑星探査衛星にも搭載されるであろう波動観測装置を、高度に自律して複雑な信号処理を行う「インテリジェントな」ものにするための基礎として非常に有用であると考えられる。

Plane, the Mars exploration satellite of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology's Institute of Astronautical Science, was established in 1998. t-B is equipped with a low-frequency wave detection device (LFA) and the following low-frequency wave detection device. 1. LFA is equipped with DSP, FFT is used for Wavelet conversion, and it has been studied in the past. The studio designed and produced the DSP installed on the LFA prototype machine, and confirmed the operation of the DSP on the LFA prototype. From now on, we will improve and improve the efficiency of using the これらのソフトウェアをアセンブリ语などをすることにより, and solve the time-cycle number on the LFA ANALYZE を行い、スペクトルや波などのinformationを得て、それに応じてIt is possible to automatically process the automatic cutting of the test えるなどの. 2. The Mars ultra-long-distance communication system has a limited transmission capacity (for example, between Earth and Mars, usually 2kbps), and the efficiency of the above-ground transmission is measured by means of fluctuations.して、ニューラルネットワークによるautomatic fluctuation スペクトルconfirmationシステムを提Case し, UNIX on the C language に よ り コ ー デ ィ ン グ を line い そ の action を recognition し た. The scientific satellite GEOTAIL is used to measure the fluctuations in the earth's magnetic circle (コーラスエミッション: the number of cycles in seconds is 200~ The 600Hz に変化する特徴をholdつ)を本システムに入力して recognizes the テストを行ったところ, and the recognition rate is about 80% or more. From now on, this Structural LFA will be equipped with the special features of the CPU and DSP for the にコーディングすれば and the Mars Circumferential Measurement System.なスペクトルパターンのみをdraw out することがpossibleとなり、Earthに転 Send されるべきデータquantityの CutにつながるものとLook forward to される. The これらのソフトウェア开発は, Planet-B のLFA のみならず, and the future Exploration Satellite にも are equipped with the されるであろう wave detection deviceを、Highly self-disciplined signal processing equipment "The basics of the basics are very useful."

项目成果

S.Yagitani,T.Toda,I.Nagano,K.Hashimoto,T.Okada,H.Matsumoto,and M.Tsutsui: "Neural network for plasma wave classification onboard satelite" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. (in press). (1996)

S.Yagitani、T.Toda、I.Nagano、K.Hashimoto、T.Okada、H.Matsumoto 和 M.Tsutsui：“星载卫星等离子波分类的神经网络”1996 年国际天线与传播研讨会论文集。

K.Miyamura,I.Nagano,S.Yagitani,and Y.Murakami: "Full wave calculation of 3d VLF/LF wave fields radiated from a lightning discharge" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. (in press). (1996)

K.Miyamura、I.Nagano、S.Yagitani 和 Y.Murakami：“闪电放电辐射的 3d VLF/LF 波场的全波计算”1996 年国际天线与传播研讨会论文集。

I.Nagano,S.Yagitani,H.Kojima and H.Matsumoto: "Analysis of wave normal and Poynting vectors of the chorus emission observed by GEOTALL" Journal of Geomagnetism and Geoelectricity. 48(in press). (1996)

I.Nagano、S.Yagitani、H.Kojima 和 H.Matsumoto：“分析 GEOTALL 观测到的合唱发射的波法向量和坡印廷向量”地磁学和地电杂志。

S.Yagitani,I.Nagao,H.Matsumoto,Y.Omura,W.R.Paterson,L.A.Frank,and R.R.Anderson: "Generation and propagation of chorus emissions observed by GEOTALL in the dayside outer magnetosphere" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propaga

S.Yagitani、I.Nagao、H.Matsumoto、Y.Omura、W.R.Paterson、L.A.Frank 和 R.R.Anderson：“GEOTALL 在日侧外磁层中观测到的合唱发射的产生和传播”1996 年国际天线研讨会论文集