光電界センサを用いたアレー型指向性ボアホールレーダの開発

光电场传感器阵列式定向钻孔雷达的研制

• 批准号: 08J02326
• 负责人: 高山 卓也
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02326/
• 关键词: 指向性ボアホールレーダ; 相互結合; き裂

これまでアレーアンテナを受信アンテナとして搭載したアレー型指向性ボアホールレーダを用いて実験を行った結果、それぞれの受信アンテナ素子の共振周波数付近において信号のコヒーレンスが低下する、アンテナ間結合の問題があった。このため解析には共振周波数よりも低い周波数の信号のみしか用いることができず、周波数帯域の低下に伴う分解能の低下、S/Nの低下を招いていた。この問題を解決するため、アンテナ素子上に付加したPINダイオードのバイアス状態の変化によりアンテナの長さを電気的に変化させるスイッチングアンテナを考案した。これによりアンテナ素子の共振周波数を変化させることが可能となり、アンテナ間結合の影響を高い周波数へ追いやることができる。室内実験、フィールド実験によって検証を行った結果30%ほどの周波数帯域の向上が可能であることが確認された。また改良した指向性ボアホールレーダを用いてフィールド実験によって地下き裂の三次元位置推定を行った。地下き裂は岩盤中の透水性などを評価する上で最も重要な要素であり、高レベル核廃棄物の地層処分、地下石油備蓄などの地下利用のためのサイト選定に必要とされる。それ以外にもトンネル掘削時の岩盤崩落事故の防止、高効率な地熱発電システムへの応用など社会的な必要性も多い。実験の結果地下き裂の三次元的な位置が特定され、それぞれのき裂がどのように組み合わさっているかについての推測が可能であることを示した。実験結果は再現性がよく信頼性のある結果であった。

The result of this is that the resonance frequency of the receiver element is close to the signal, and the frequency of the receiver element is low. The resonance frequency is low, the frequency band is low, the decomposition energy is low, and the S/N is low. The problem is solved by adding PIN to the cell and changing the cell state. The resonance cycle number of the element is changed. The influence of the combination of the elements is high. Indoor test results: 30% of the frequency band is up. The three dimensional position estimation method is used to improve the directivity of the laser beam. The most important factors in the evaluation of water permeability in underground fractures and rock slabs are the formation treatment of nuclear wastes, the selection of underground oil reserves and underground utilization. In addition, it is necessary for society to prevent and improve the efficiency of thermal power generation system during excavation. As a result, the position of the three-dimensional underground crack is specified, and the crack is combined with the speculation. The result is reproducible.

项目成果

Analysis of Ground-Based SAR Data With Diverse Temporal Baselines

• DOI: 10.1109/tgrs.2008.916216
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
• 影响因子: 8.2
• 作者: L. Noferini;T. Takayama;M. Pieraccini;D. Mecatti;G. Macaluso;G. Luzi;C. Atzeni

共振周波数可変型ダイポールアンテナアレーによる指向性ボアホールレーダの広帯域化

使用谐振频率可变偶极子天线阵列的宽带定向钻孔雷达

• 发表时间: 2008
• 作者: 高山卓也;佐藤源之
• 通讯作者: 佐藤源之