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SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING WIND VELOCITY, AND PROGRAM

Patent code P07A010680
Posted date Oct 4, 2007
Application number P2005-075696
Publication number P2006-258568A
Patent number P4710003
Date of filing Mar 16, 2005
Date of publication of application Sep 28, 2006
Date of registration Apr 1, 2011
Inventor
  • (In Japanese)西尾 正則
  • (In Japanese)平田 雅子
Applicant
  • (In Japanese)学校法人鹿児島大学
Title SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING WIND VELOCITY, AND PROGRAM
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system and method for measuring wind velocities, which can measure the wind velocities easily and frequently, and to provide a program.

SOLUTION: Receivers 1-3 each receives an electric wave from a stationary satellite 101, and then a data analyzing apparatus 53 obtains temporal structure functions corresponding to respective midair regions of observation sites from phase differences of three sets of electric waves received, and calculates characteristic temporal intervals corresponding to respective midair regions from the temporal structure functions, based on Kolmogorov's atmospheric theory, and then calculates velocities of spatial structure (mass of water vapor) corresponding to respective midair regions from the characteristic time intervals.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)


天気の予測、航空機の管制、火山からの噴煙に伴う降灰地域の予測、環境汚染物質の移動範囲の予測等の種々の分野において、地上から1000m程度の対流圏下層の風速は基本的かつ重要なデータの一つである。従来、この高度の風速を測定するために、観測機器を備えた気球(ゾンデ)を地上から放出し、その移動量を観測する方法がとられている。観測機器により、気温、湿度、気圧及び風向等を測定することも可能である。このような測定方法は、レーウインゾンデによる測定方法、ラジオゾンデによる測定方法等とよばれ、本明細書では、ゾンデによる測定方法とよぶ。また、他の観測方法として、航空機を用いた測定方法が直接観測の方法としてとられることもある。更に、レーザを上空に向けて照射し、その反射光を測定する方法(ライダーによる測定方法)、ミリ波帯の電波を上空に向けて、その反射波を測定する方法(レーダーによる測定方法)等がとられることもある。



しかしながら、ゾンデによる測定方法では、その都度、ゾンデを放出する必要があるため、コストがかかると共に、作業も煩雑である。また、放出されたゾンデが降下する位置の詳細は予測できないため、地上に降下したゾンデにより何らかの不都合が生じかねない。例えば、航空機に衝突したり、架線に接触したりすることがある。このような事情があるため、頻繁にゾンデを放出することは容易ではなく、例えば1時間毎の観測を行うことは困難である。更に、ゾンデの上昇と共に生じる水平方向の移動量から各高度の風速を求めているため、常に観測しようとする位置の風速を求めることも困難である。



また、航空機を用いた測定方法でも、コストがかかると共に、作業が煩雑である。ライダー又はレーダーによる測定方法では、地上から電磁波を照射する必要があるため、周辺への電磁波の影響を配慮する必要がある。また、装置の運用に際して許可及び届出等も必要である。




【非特許文献1】劉 慶会、他4名、電子情報通信学会論文誌 2002年7月、VOL. J85-B NO.7、P1112-P1119

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、気象予測等に好適な風速測定システム及び風速測定方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
地上よりも上方に位置する電波発信物からの電波を受信するアンテナを備えた3個の受信手段と、
前記受信手段により受信された3組の電波の位相差から前記受信手段が設置された上空毎の時間構造関数を求める第1の演算手段と、
前記時間構造関数からコルモゴロフの大気理論に基づいて、前記上空毎の特性時間間隔を求める第2の演算手段と、
前記特性時間間隔から前記上空毎の空間構造の速度を求める第3の演算手段と、
を有することを特徴とする風速測定システム。

【請求項2】
 
受信手段は、互いに10km以上離間して設置されていることを特徴とする請求項1に記載の風速測定システム。

【請求項3】
 
前記第1の演算手段は、
前記受信手段により受信された3組の電波の位相差から、3組の受信手段間の相対的な時間構造関数を求める第4の演算手段と、
前記3組の相対的な時間構造関数から前記上空毎の時間構造関数を求める第5の演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の風速測定システム。

【請求項4】
 
地上よりも上方に位置する電波発信物からの電波を3箇所の観測地で受信する受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信した3組の電波の位相差から前記観測地の上空毎の時間構造関数を求める第1の演算ステップと、
前記時間構造関数からコルモゴロフの大気理論に基づいて、前記上空毎の特性時間間隔を求める第2の演算ステップと、
前記特性時間間隔から前記上空毎の空間構造の速度を求める第3の演算ステップと、
を有することを特徴とする風速測定方法。
Industrial division
  • Measurement
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2005075696thum.jpg
State of application right Right is in force
(In Japanese)公開特許は弊社ホームページ内で開示資料とともに、特許公報も掲載しております。
アドレスは http://www.ktlo.co.jp/002_seeds_.html


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