| 講演名 | 2018-08-30 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(IHI), 澤田 信一(IHI), 平田 慎之介(東工大), 蜂屋 弘之(東工大), |
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| 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． |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | Sea surface / Sound reflection / FDTD method / Variability characteristics of amplitude and phase |
| 資料番号 | US2018-41 |
| 発行日 | 2018-08-23 (US) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2018/8/30(から1日開催) |
| 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） | |
| 委員長氏名（和） | 竹内 真一(桐蔭横浜大) |
| 委員長氏名（英） | Shinichi Takeuchi(Toin Univ. of Yokohama) |
| 副委員長氏名（和） | 黒澤 実(東工大) / 近藤 淳(静岡大) |
| 副委員長氏名（英） | Minoru Kurosawa(Tokyo Inst. of Tech.) / Jun Kondo(Shizuoka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 森田 剛(東大) / 土屋 健伸(神奈川大) |
| 幹事氏名（英） | Takeshi Morita(Univ. of Tokyo) / Takenobu Tsuchiya(Kanagawa Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 小山 大介(同志社大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Daisuke Koyama(Doshisha Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Ultrasonics |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 津久井 智也 / Tomoya Tsukui |
| 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） | 澤田 信一 / Shinichi Sawada |
| 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） | 平田 慎之介 / Shinnosuke Hirata |
| 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） | 蜂屋 弘之 / Hiroyuki Hachiya |
| 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) |
| 発表年月日 | 2018-08-30 |
| 資料番号 | US2018-41 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | US-199 |
| ページ範囲 | pp.1-6(US), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-08-23 (US) |