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STRATOSAR – Japan Stratosphere Scanner Drone Network  日本成層圏スキャナー無人航空機ネットワーク

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ヨサファット研究室が合成開口レーダ(SAR)搭載成層圏無人航空機STRATOSARを開発して、一般旅客機が運用する空域150m~10,000m(航空法)より高く13,000m以上の空域を対象にする空間を利用して、新たな観測空間として利用して、地震、火山噴火、津波などのような災害監視をはじめ、環境変化、気象等の各種観測などを実現できる。このシステムが人工衛星と比較して、低電力、軽量、安価である。また、離着陸可能であるので、無人機と搭載する各種センサのメンテと修理が簡易に行うことができ、人工衛星と比較して安価と高回帰率が得られるます。将来、日本成層圏スキャナー無人航空機ネットワークが実現できると期待する。このシステムによって、地球表層の観測の他に、宇宙観測もでき、様々な宇宙現象を観測でき、新らな分野の開発も生まれると期待する。

Josaphat Laboratory develops synthetic aperture radar onboard stratosphere unmanned aerial vehicle (STRATOSAR), where this system works in height more than 13,000m, therefore don’t affects to civil airlines that flying in 150m – 10,000 m (aviation law). This STRATOSAR is developed to monitor earthquake, volcano eruption, tsunami, envrionmental change, meteorological information etc. Comparing to satellite, this STRATOSAR is low power, lightweight and low cost. This system also could take off and landing anytime, therefore easier to maintain and reparing the UAV and sensors inside. The repeat path of STRATOSAR is higher than satellite, therefore we could collect earth surface information larger than satellite. In the future, we plan to realize STRATOSAR – Japan Stratosphere  Scanner Drone Network to monitor Japan area 24 hours. We could also employ this system to monitor the space using some sensors onboard on STRATOSAR UAV, to explore new fields of science and technology.

Josaphat Laboratory Experimental Unmanned Aerial Vehicle (JX Series) ヨサファット研究室実証実験用無人航空機(JXシリーズ)

ビデオ1.ヨサファット研究室の大型無人航空機(JX-1)の初飛行実験:大型無人航空機(UAV)がどのようにはじめて飛ばすかご参考になれます。

千葉大学環境リモートセンシング研究センター・ヨサファット研究室の大型無人航空機(JX-1)が2012年6月7日に静岡県富士川滑空場で初飛行が成功しました。JX-1がこれから当研究室オリジナルのマイクロ波センサである円偏波合成開口レーダ(CP-SAR)をはじめ、パシッブ合成開口レーダ(GPS-SAR)、掩蔽GPS(GPS-RO)、ハイパースペクトルカメラ、GNSS-リプレクトメトリなど、様々なセンサの実証実験のために使用する予定です。将来、このJX-1で試験されているセンサが当研究室の小型衛星(GAIAシリーズ)に搭載して、地球観測に活用する予定です。当研究室のUAVの開発のロードマップが下記の図に示しています。このUAVが質量25kgまでのペイロードを搭載することができますので、様々なセンサなどを搭載することができます。将来このUAVを活用して、危険地域、災害地域、火山噴火、大陸規模地震、人命活動、海中・山脈での遭難捜索などにおける観測に活用できます。将来、この無人機による全天候型の物流支援から出前までのサービスも夢ではなくなると思います。当研究のUAVに共同実験、共同開発などにご興味の方がいらっしゃたら、ご遠慮なくいつでも声をかけていただければ幸いでございます。

図1.ヨサファット研究室の無人航空機(UAV)の開発のロードマップ:低周波から高周波のセンサを対応できる大型から小型までのUAVを開発しています。

Josaphat Laboratory developed Josaphat Laboratory Experimental Unmanned Aerial Vehicle (JX Series) for ground experiments of sensors for future advance technology on remote sensing, including circularly polarized synthetic aperture radar (CP-SAR), GNNS-Reflectometry, GPS-RO, hyperspectral camera etc.

平成24年6月7日に静岡県富士川滑空場にて、千葉大学環境リモートセンシング研究センターのヨサファット研地上実証実験用大型無人航空機(JX-1)の初飛行が成功した。この大型無人航空機(JX-1)が当センターのヨサファット准教授の提案によって、2005年から次世代リモートセンシング用の様々なセンサの地上実証実験のために設計開発された。この成功に続いて、今年度に当センターが開発された円偏波合成開口レーダ(CP-SAR)をはじめ、GPS掩蔽センサ、GPS-SARセンサ、ハイパースペクトルカメラ、重力場計測センサなどを搭載して、実証実験と災害監視に使用する予定である。特に、合成開口レーダ(SAR)の実証実験では、この大型無人航空機JX-1に、周波数のPバンド、Lバンド、Cバンド、Xバンド、Kuバンドなどの様々なSARセンサを搭載し、地表面を同時観測を行う予定である。特に、CP-SARセンサがJICA-JSTのSATREPS事業で、2014年度にマレーシア政府に提供する予定である。 近い将来、この大型無人航空機(JX-1)に搭載される様々なセンサがヨサファット研で開発されている2機の衛星(GAIA-IIとGAIA-II)に搭載して、大陸規模地殻変動と電離層の関係調査に貢献させる予定である。よって、大型地震の予測、災害監視などに役にたち、災害被害の軽減に結ぶと期待する。 今後、この無人航空機が日本、マレーシア、インドネシア、オーストリアなどに様々なリモートセンシングミッションを実施する予定である。

初飛行関連のYoutubeのリンク:http://www.youtube.com/watch?v=o_a7HoMe2cI (Josaphat Laboratory UAV JX-1)

図2.静岡県富士川滑空場にて2012年6月7日にヨサファット研大型無人航空機JX-1の初飛行成功した記念写真、飛行コース、UAVの構造など

図3.JX-1に搭載するヨサファット研のオリジナルセンサである円偏波合成開口レーダ(CP-SAR)とこのセンサをどのように設計したかを掲載した書籍(Springer出版社)です。

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図4.当研究室の次期大型無人航空機JX-2(主翼6.1m、全長5.2m)を示しています。このUAVに重力場、ラドンガスセンサ、CP-SAR、GPS-SAR、GNSS-Rなどのセンサを搭載できる実証実験用大型無人航空機です。

 

 

20130702BookUAV Autonomous Control Systems and Vehicles : Intelligent Unmanned Systems

Editors : Nonami, K.; Kartidjo, M.; Yoon, K.-J.; Budiyono, A.
Author : Josaphat Tetuko Sri Sumantyo
Series: Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering, Vol. 65
2013, IX, 315 p. 210 illus., 160 illus. in color.
ISBN 978-4-431-54275-9
Chapter 12 : Circularly Polarized Synthetic Aperture Radar onboard Unmanned Aerial Vehicle

Preface :
The International Conference on Intelligent Unmanned Systems 2011 was organized by the International Society of Intelligent Unmanned Systems and locally by the Center for Bio-Micro Robotics Research at Chiba University, Japan. The event was the 7th conference continuing from previous conferences held in Seoul, Korea (2005, 2006), Bali, Indonesia (2007), Nanjing, China (2008), Jeju, Korea (2009), and Bali, Indonesia (2010). ICIUS 2011 focused on both theory and application, primarily covering the topics of robotics, autonomous vehicles, intelligent unmanned technologies, and biomimetics. We invited seven keynote speakers who dealt with related state-of-the-art technologies including unmanned aerial vehicles (UAVs) and micro air vehicles (MAVs), flapping wings (FWs), unmanned ground vehicles (UGVs), underwater vehicles (UVs), bio-inspired robotics, advanced control, and intelligent systems, among others. This book is a collection of excellent papers that were updated after presentation at ICIUS2011. All papers that form the chapters of this book were reviewed and revised from the perspective of advanced relevant technologies in the field. The aim of this book is to stimulate interactions among researchers active in the areas pertinent to intelligent unmanned systems.

この書籍の第12章には、ヨサファット先生が書いた円偏波合成開口レーダ搭載無人航空機(UAV SAR)の設計方法を掲載されています。是非、大型無人航空機と合成開口レーダ(SAR)の設計開発にご参考になってください。これからも頑張って、またマイクロ波センサ、無人航空機、小型衛星などの関連書籍を書いております。これからもよろしくお願いいたします。