(1）課題番号：

  0503

 

(2）実施機関名：

  東北大学大学院理学研究科

 

(3）建議の項目：

  3. 地殻活動シミュレーション手法と観測技術の開発

　(2) 観測技術

 

(4) 課題名：

  ＧＰＳ-音響結合式海底測位測距システムの開発

 

(5）関連する建議の他の項目：

  3. (2) イ、1. (2) ア

 

(6) 平成１１年度の成果の概要：

 

東北日本太平洋側の海陸プレート境界域におけるカップリング領域の空間分布を明らかにするため，海底における測地測量観測を実現するための研究を，東京大学地震研究所および海洋研究所と共同して進めている．平成１１年度は，観測を実現したいと考えている東北日本太平洋側において，沖合の船舶にGPS受信機を搭載した観測を行った．観測は，東京大学地震研究所の用船研究航海の航海期間中に実施した．この航海は横須賀を出航した後，地震探査海域である北部三陸沖に向かい，探査終了後再び横須賀へ戻るもので，東北日本太平洋側の広い範囲において，試験観測を行うことができた．搭載したGPS受信機は２台で，アンテナを船舶の左右両舷におよそ6m離して設置した（写真１）．船上では，船舶のジャイロのデータを収録しており，これと比較することにより，沖合の船舶局での測位精度の確認を行うことができる．なお，陸上局としては，東北大学地震・噴火予知研究観測センター（仙台）を使用し，船舶局と陸上局の受信機の内部時計をともにRb原子時計に同期させることにより，内部時計ドリフトの影響をなくすようにした（写真２）．

 

データは現在解析中であるが，こうした基礎実験により，船上局の測位精度の現状を把握し，解底測地測量を実現するために必要な観測およびデータ解析技術についての検討を進める．

 

(7）平成11年度に公表された成果：

なし

 

(8) 平成１１年度に達成された成果の、全体計画の中での位置づけ：

 

プレート境界における変動現象の理解を時空間ともに分解能を向上させるためには、GPS観測網を海底にまで拡大する必要がある．海底での測位精度は、船舶局のGPS kinematic surveyと海中音響測距の測定精度に依存するため，今年度実施したような基礎的な実験を行うことは，海底測地観測を実現するために不可欠な要素なものである．今後，試験観測のデータ解析を進めるとともに，その結果をフィードバックさせながら，船舶局での測定精度向上のための方法（GPSアンテナの最適配列・姿勢角の測定方法・制御方法・そのほかの物理量との併行観測の必要性）について12年度以降検討を進め，最終的には1cmオーダ測定精度を実現したい．

 

(9) この課題の実施担当連絡者

氏名：日野亮太

電話：022-225-1950

FAX：022-264-3292

E-mail：hino@aob.geophys.tohoku.ac.jp

 

 

図の説明

 

写真１． 平成１１年度東京大学地震研究所用船研究航海の船上に設置したGPSアンテナ．船のジャイロによる船首方位との比較観測を行うため，船の進行方向と直交する方向の左右両舷にアンテナを設置した．

 

写真２． 用船航海でのGPS観測システム．写真１の２つのアンテナの信号を２つの受信機で受信するが，これらの受信機の内部時計は１つのRb原子時計と同期している．観測データは1秒サンプルでPCにより収録した．