衛星測位精度改善に向けた電離圏擾乱の発生予測：マルチスケール観測の実現

电离层扰动预测提高卫星定位精度：多尺度观测的实现

基本信息

批准号：
20K14544
负责人：
高橋透
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではビーコン受信機を開発し、kmスケールの電離圏擾乱による振幅及び位相の揺らぎを観測し、既存数の100 mスケールの電離圏擾乱を観測することができるGNSS受信機との同時観測を行うことでマルチスケールの電離圏擾乱の観測を行う。これにより、電離圏擾乱の発生及び成長メカニズムを明らかにすることを目的としている。令和4年度には開発したビーコン受信機を日本で発生頻度の高い低緯度地域である鹿児島県霧島市の鹿児島工業高等専門学校（以下、鹿児島高専）に設置した。この観測点では東京では観測することができない赤道付近を飛翔する衛星ビーコンの信号を観測できる行えることに加え、内之浦から打ち上げられる観測ロケットから放送される電波を受信することができる。令和４年７月に設置して以降、安定して観測が行われている。定常観測を行うことと並行して、令和４年８月１１日実施されたS-520-32ロケット実験にも参加した。このロケット実験は電離圏E領域とF領域の電磁気的な結合過程の電離圏擾乱の発生への寄与を明らかにすることを目的として行われた。京都大学と共同して鹿児島高専以外にも3点の観測点にビーコン受信機を設置し、ロケットから放送される電波を複数点で観測することで、積分値として得られるデータから電離圏擾乱の水平構造を導出する試みがされた。８月１１日にS-520-32ロケットが打ち上げられ、すべての観測点でロケットの電波が観測された。これらの観測値からロケットと受信機間の電離圏電子密度の積分値である電離圏全電子数の導出を行った。観測値には電離圏擾乱によるものと思われる変動も含まれており、現在解析を進めている。また、令和５年度に予定している海外の観測拠点への設置を見据えて、受信機の小型化と安定化を進めている。

在这项研究中，我们开发了一种信标接收器，用于观测公里级电离层扰动引起的幅度和相位波动，并与现有的可观测100米级电离层扰动的GNSS接收器进行同步观测。能够观测多尺度的电离层扰动。目的是阐明电离层扰动的产生和增长机制。 2020财年，开发的信标接收器安装在位于日本疫情多发的低纬度地区鹿儿岛县雾岛市的鹿儿岛国立工业大学（以下简称鹿儿岛国立工业大学）。在这个观测点，除了可以观测到在东京无法观测到的赤道附近飞行的卫星信标的信号外，还可以接收从内之浦发射的观测火箭广播的无线电波。自2020年7月安装以来，观测工作稳定开展。在进行定期观测的同时，我们还参加了2020年8月11日进行的S-520-32火箭测试。该火箭实验的目的是阐明电离层E区和F区之间的电磁耦合过程对电离层扰动产生的贡献。我们与京都大学合作，在鹿儿岛国立技术大学以外的三个观测点安装了信标接收器，通过在多个点观测从火箭发射的无线电波，我们可以根据获得的数据作为积分值确定电离层干扰尝试导出水平结构。 S-520-32火箭于8月11日发射，所有观测点均观测到火箭发出的无线电波。根据这些观测值，我们推导出电离层电子总数，即火箭与接收器之间电离层电子密度的积分值。观测值还包括被认为是由于电离层扰动引起的波动，目前正在进行分析。此外，我们正在努力缩小接收器的尺寸并提高其稳定性，预计将于 2025 年安装在海外观测基地。

项目成果

期刊论文数量（29）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

VHF to UHF scintillation by using satellite and rocket beacon signals

使用卫星和火箭信标信号进行 VHF 到 UHF 闪烁

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Toru Takahashi;Susumu Saito;Mamoru Yamamoto;and Manabu Shinohara
通讯作者：
and Manabu Shinohara

University of Oslo/The University Centre in Svalbard/The Arctic University of Norway(ノルウェー)

奥斯陆大学/斯瓦尔巴群岛大学中心/挪威北极大学（挪威）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A statistical study of convective and dynamic instabilities in the polar upper mesosphere above Troms?

特罗姆瑟上方极地上层中间层对流和动力不稳定性的统计研究？

DOI：
10.1186/s40623-023-01771-1
发表时间：
2023
期刊：
Earth, Planets and Space
影响因子：
0
作者：
Nozawa Satonori;Saito Norihito;Kawahara Takuya;Wada Satoshi;Tsuda Takuo T.;Maeda Sakiho;Takahashi Toru;Fujiwara Hitoshi;Narayanan Viswanathan Lakshmi;Kawabata Tetsuya;Johnsen Magnar G.
通讯作者：
Johnsen Magnar G.

NASA/Dartmouth College(米国)

NASA/达特茅斯学院（美国）