著者
加藤 照之 木下 正生 一色 浩 寺田 幸博 神崎 政之 柿本 英司
出版者
東京大学
雑誌
地域連携推進研究費
巻号頁・発行日
1999

本研究は,海面に浮かべたブイいGPSを搭載して陸上基地局との間でRTK解析を実施することにより海面高の実時間監視を実現し,襲来する津波を沿岸への到達前に検出して津波防災に役立てるシステムを構築しようとするところに究極の目的がある.このために過去に実施してきた基礎実験をうけ,本研究課題においては大船渡市と連携して,同市沖にGPS津波計を敷設し,1年間の長期実験を実施したものである.平成11年度に開始された本研究では,同年度中にシステムの設計を行い,平成12年度にGPSブイ及び周辺システムを製作・構築し,平成13年1月23日に大船渡市長崎地区沖に敷設して実験を開始した.陸上基地局はブイから約1.6km離れた場所に設置した.特小無線によってデータをブイからリアルタイム伝送し,基地局におかれた小型計算機でRTK処理を施すと共に,計算結果は専用電話回線によって大船渡市役所と同市消防署に伝送されて実時間監視に役立てられた.初期不良や時折の観測・解析の中断はあるものの,1年を経た現在でもほぼ順調に稼動している.実験の途中の平成13年6月25日未明には前日のペルー沖で発生した地震津波をとらえるのに成功した.このときの振幅は10-20cmであった.本実験によって「GPS津波計」がほぼ当初の目的とした1cm程度での検出が可能であることを実証した.また,解析データを準リアルタイムにホームページ上で公開することにより誰でもどこでも気軽に海面の様子を知ることが可能となった.なお,今後実用化に向けてはいくつかの課題を解決すべきであることも明らかとなった.例えば,より沖合いに展開するために10km超の長距離RTKで1cm程度の精度を達成すること,水深の深いところでのブイの安定作動と長距離データ伝送,津波の自動判別アルゴリズムの開発などである.今後こうした課題を解決して真に防災に役立つシステムを完成させたいと考えている.
著者
内藤 林 森 淳彦 箕浦 旨彦 高木 健 別所 正利 一色 浩
出版者
大阪大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
2000

次の研究成果を得た。1)船首可動翼の制御について考察を深め、可動翼を制御するための入力信号を明確にすることが必要であることから、船首船底圧力を制御信号に選定することにし、その可能性を調べる実験を行った結果、船首船底圧力と、翼への流入迎角の間には明確な相関関係があることが実験的にも明らかになった。船首船底圧力の計測は容易であり、圧力計測装置は安価なことから、良い制御信号であるとの結論を得た。2)船首船底圧力と、翼への流入迎角の間の周波数応答関数(A)を求めた。更に、その結果を使い時間領域のインパルス応答関数(A)を求めた。それを使い、規則波中で予測した流入迎角と、その実測値を比較し、船首船底圧力を使って船首翼への流入迎角を十分な精度で予測できることを示した。3)船首船底圧力を使って不規則波中における船首翼制御の初歩的な検討を、下記の手順で計算機シュミレーションを行い、検討した。(1)船首翼が最も推力を出す場合の、船首船底圧力と翼への流入迎角の間の周波数応答関数(B)を求める。(2)それの時間領域の表現である、インパルス応答関数(B)を求める。(3)船首船底圧力の実測値とインパルス応答関数(B)から求められた信号をリファレンス信号とし、船首船底圧力の実測値とインパルス応答関数(A)から求められた信号の差を補償する制御回路を設計した。(4)船首固定翼の場合と可動翼の場合について推力を計算比較した所、可動翼にすることで固定翼が発生する推力の1.5倍以上の効果があることがシミュレーション上で確認できた。(5)翼への流入迎角が15度以上になった時、翼は失速するが、その影響は統計的等価線形化手法を使って考慮した。本来、失速しないように制御することが可能であり、今後その制御法を考察する。4)船首翼を制御することで、推力発生だけでなく大幅な横揺れを軽減できることを昨年の研究で示した。更に、コンテナー船等の場合、ラッシングレスコンテナーにすることの可能性について検討を行い、その可能性が大きいことを示した。これはアンチローリングフィンは船体中央に設置することよりは、改良を加えて船首に設置する方が、よりフィンの有効性を拡大することになり、効果的であることを示すものである。5)波エネルギーの有効利用の可能性をより一層広げるために、船首にムーンプールを作り、そこに設置したウェールズタービンでエネルギーを吸収し、それを船内電源に利用する方法に関する基礎的検討を行った。ムーンプールを作るために船内空間を一部使用することになる経済的損失との兼ね合いがあるが、一つの大きな可能性を示すものである。