共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 オホーツク海域環境情報収集システムの開発
新規・継続の別 継続（平成14年度から）
研究代表者／所属 沼津高専
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 長澤正氏

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 椋本介士 静岡大学工学部 技術専門職員

2

 若林良二 都立産業技術高専・ものづくり工学科 教授

3

 亀井利久 防衛大学校・電気情報学群・通信工学科 准教授

4

 白澤邦男 北大低温研

5

 三寺史夫 北大低温研

6

 高塚徹 北大低温研

研究目的 　北海道大学低温科学研究所環オホーツク観測研究センターではこれまで、北サハリンのチャイボに気象観測所を置き、維持・観測を続けてきた。現在、年1回現地へ出張してロガーを回収することによってデータを取得し解析を行っているが、何らかの通信手段によりリアルタイムでデータを回収するシステムを構築したいと考えている。
本共同研究の目的は、オホーツク海域における各種気象観測データを収集する通信システムを流星バースト通信（MBC）により構築することの可能性とその性能を探ることである。先行実験として国内での観測網の構築、特にサロマ湖の気象観測データの札幌へのデータ伝送の実用運用を行う。
　　
研究内容・成果 昨年度までに、MBC機器を用いたサロマ湖から紋別への見通し内無線通信による長期自動気象データ伝送実験、浜松-紋別間および札幌-浜松・沼津・宮崎間のMBCデータ伝送実験などを通してMBCシステムの性能を検討してきた。2008年に国内無線局の免許を取得し、2009年度までにサロマ湖・札幌間のMBCシステム、インターネットによるデータ配信システムを完成させ観測試験を始めた。しかしながら、サロマ湖・札幌間の伝送量が当初の予想より少なく、1時間毎に生成される環境データの約半数しか伝送できないことが明らかになった。
サロマ湖・札幌間は流星バースト通信システムとしては250kmと距離が短く、短距離での初めてのシステムである。2010年度には、上の原因が「距離による通信路の性質の違い」と想定して、サロマ湖・札幌間とサロマ湖・沼津間でトーン信号による通信路の同時観測実験を行った。その結果、通信路発生時間が札幌・サロマ湖間が沼津間の1/2とかなり少ないことが判明した。
本年度は、その原因が距離であるかどうかの追実験として札幌・沼津と一関・沼津間のトーン信号による同時観測実験と一関・沼津間でのメッセージ伝送を行った。その結果、札幌と沼津の同時観測では通信路の発生時間は札幌に対し一関は約1/3であった。両者の実験からやはり近距離の通信状況が悪いことが言える（文献[3]）。
また、原因としてアンテナの仰角についても検討すべきという提案に基づき、サロマ湖と札幌のアンテナ仰角を45度に変更した。その結果、データ伝送量は改善され目標の1時間ごとに生成される気象データのほとんどを受信できるようになった。今回の実験においてはアンテナ仰角が伝送能率に大きく影響することが確認できた。この結果は、近距離にもかかわらず通信路の途中に山や山脈など障害物があり直接波が届かないような地形においては、その地形に応じた適切なアンテナの設置条件があることを示唆している（文献[4]）。
　また、新たに設置した防衛大学校の受信設備で札幌・横須賀間のトーン信号による実験を開始した（文献[1]）。さらに、一関・沼津間ではトーン実験とデータ伝送実験を同時に行い、トーン実験からパケット伝送量を推定する方法について検討を行った（文献[2]）。
　　
成果となる論文・学会発表等 1．亀井利久，川本英未，小野寺紀明(防衛大)，長澤正氏(沼津工高専)，若林良二 (都立産業技術高専)，椋本介士 (静岡大)，高塚徹，白澤邦男 (北大)，札幌-横須賀間の流星バースト通信路観測，電子情報通信学会大会講演論文集，Vol.2011 通信ソサイエティ1 Page.5，2011.08.30
2．金子裕哉，長澤正氏（沼津高専），若林良二（都立産技高専），亀井利久（防衛大），椋本介士（静岡大），菅　隆寿（一関高専），流星バースト通信による一関-沼津間のデータ伝送実験，電子情報通信学会大会講演論文集，Vol.2012 通信1 Page.21，2012.03.21
3．長澤正氏，金子裕哉（沼津高専），高塚　徹，白澤邦男（北大），若林良二（都立産技高専），亀井利久（防衛大），椋本介士（静岡大），札幌-沼津，一関-沼津間の流星バースト通信路同時観測，電子情報通信学会大会講演論文集，Vol.2012 通信1 Page.22，2012.03.21
4．亀井利久（防衛大），若林良二（都立産技高専），長澤正氏（沼津高専），椋本介士（静岡大），白澤邦男，高塚　徹，三寺史夫（北大），近距離での流星バースト通信に用いる指向性アンテナの一考察電子情報通信学会大会講演論文集，Vol.2012 通信1 Page.23，2012.03.21