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講演抄録/キーワード
講演名 2018-08-30 13:30
シミュレーションによる海面での音波反射特性の検討
津久井智也澤田信一IHI)・平田慎之介蜂屋弘之東工大
抄録 (和) AUVやASVを利用した海洋資源開発や海洋観測においては,音響通信などのさまざまな水中音響機器が活躍しているが,海水中を伝搬する音波を利用する上で,海面反射の影響を評価することは重要である.海水中から海面に入射する音波の場合,海面を音圧ゼロの鏡面反射境界として扱うことがあるが,波がある海面から反射した音波の振幅・位相は海面波浪の状況に応じて変動する特性をもつ.本研究では,日本沿岸の十分深い沖合で観測されるBretshneider-光易型の波浪スペクトルに従う不規則な海面に音波が入射した際の海面反射波の変動特性について,FDTD法を用いた音波伝搬シミュレーションによる評価を行った.海面反射波の振幅変動に関する確率密度関数(PDF)は,音波の波数や波高の上昇,海面波の短波長化に伴って正規分布からレイリー分布に変化するライス分布で表現できることを示し,パラメータ間の定量的な関係を明らかにした.また,位相変動に関するPDFが,レイリーパラメータ2k$sigma$_zの増加に伴い,正規分布から一様分布に変化する過程も明らかにした. 
(英) Many kinds of hydro acoustic devices are used in the field of ocean development of resources and observations with AUV and ASV. For example, underwater acoustic communication, these devices transmit and receive sound under the sea, so it is important to evaluate characteristics of sound reflection on sea surface. A completely reflection model on sea surface without waves is often used, but amplitude and phase of reflected sound wave fluctuates because of the changing sea surface with waves. In this study, using acoustic simulation with the FDTD method, we evaluated variability characteristics of reflected sound waves on sea surface generated by Bretshneider-Mitsuyasu spectra observed in deep offshore coast of Japan. With increasing frequency, wave height, and shortening of wavelength of the sea surface wave, we confirmed that a probability density function (PDF) of reflected sound amplitude can be expressed by Rice distribution which changes from a Gaussian distribution to a Rayleigh distribution. In addition, a PDF of reflected sound phase changes from a Gaussian distribution to a uniform distribution as the Rayleigh parameter 2k$sigma$_z increases.
キーワード (和) 波浪 / 海面反射波 / FDTD法 / 振幅変動 / 位相変動 / / /  
(英) Sea surface / Sound reflection / FDTD method / Variability characteristics of amplitude and phase / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 199, US2018-41, pp. 1-6, 2018年8月.
資料番号 US2018-41 
発行日 2018-08-23 (US) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 US  
開催期間 2018-08-30 - 2018-08-30 
開催地(和) 東京工業大学田町キャンパス 
開催地(英) Tokyo Institute of Technology 
テーマ(和) 水中音響、一般 (共催:海洋音響学会) 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 US 
会議コード 2018-08-US 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) シミュレーションによる海面での音波反射特性の検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Quantitative analysis of acoustic reflection characteristics on sea surface using FDTD simulation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 波浪 / Sea surface  
キーワード(2)(和/英) 海面反射波 / Sound reflection  
キーワード(3)(和/英) FDTD法 / FDTD method  
キーワード(4)(和/英) 振幅変動 / Variability characteristics of amplitude and phase  
キーワード(5)(和/英) 位相変動 /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 津久井 智也 / Tomoya Tsukui / ツクイ トモヤ
第1著者 所属(和/英) 株式会社 IHI (略称: IHI)
IHI Corporation (略称: IHI)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 澤田 信一 / Shinichi Sawada / サワダ シンイチ
第2著者 所属(和/英) 株式会社 IHI (略称: IHI)
IHI Corporation (略称: IHI)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 平田 慎之介 / Shinnosuke Hirata / ヒラタ シンノスケ
第3著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 蜂屋 弘之 / Hiroyuki Hachiya / ハチヤ ヒロユキ
第4著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
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講演者
発表日時 2018-08-30 13:30:00 
発表時間 25 
申込先研究会 US 
資料番号 IEICE-US2018-41 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.199 
ページ範囲 pp.1-6 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-US-2018-08-23 


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