FPGAで実現！　カスタマイズできる次世代の海洋観測技術

海の状態を一望にとらえる

地震による津波の発生を予測するために、海上に浮かべたブイに設置されたGPS受信機（GPS波浪計）が使われています。しかしGPS波浪計で得られるのはピンポイントのデータのみで、1機あたり数億円と高価で維持費も高額、また増やし過ぎると船の運航の妨げになるといった問題があります。一部の地域では海底観測網が設置されていますが、これで得られるのは海底の情報のみです。
この課題を解決するために「短波海洋レーダー」という技術が開発されています。このレーダーは、陸上から電波を発射して、海面で反射して戻ってくる電波を解析することで、海流の速さや向きを計測します。これにより、広範囲の海の状態を「面」としてとらえられるようになりました。

FPGAを活用してコストを低減

短波海洋レーダーも一機あたり数千万円から数億円と高価です。そこで「FPGA（Field-Programmable Gate Array）」という、ユーザーが自由にプログラムできる汎用性の高い半導体チップを使ったレーダーの製作が試みられ、1000万円以下で作ることに成功しました。FPGAは後から機能の追加・変更が可能なため、測定距離や精度などのパラメータを簡単に変更できて、場所や目的に応じて柔軟に対応できるということもメリットです。

知られざる海の姿を明らかに

この新しい短波海洋レーダー技術の実証実験が、すでに新潟県や静岡県、北海道などで行われています。将来的には、全国200カ所程度にレーダーを設置して日本全国の沿岸域を観測する計画もあります。このレーダーで得られるデータは、津波の早期検知だけでなく、漁業の支援や海洋学全般の発展にも貢献することが期待されています。例えば、津軽海峡では寒流と暖流がぶつかる様子を詳細に観測できるようになって、海の環境変化をより深く理解できるようになるかもしれません。今まで誰も見たことがない海の姿を明らかにする「新しい目」の誕生に、多分野の研究者が注目しています。

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先生情報 / 大学情報

熊本大学情報融合学環准教授長名保範先生

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情報通信工学、計算機システム論

メッセージ

高校時代は数学や物理が得意ではありませんでしたが、投げ出さずに勉強を続けていました。その時に身につけた基礎学力が、現在の研究活動の基盤となっていることを実感しています。もしあなたが今成績が振るわないとしても、諦めずに学び続けてほしいです。高校で基礎学力を身につけて、大学では自分にしかできない技術や能力を見つけてください。それを生かして自分の興味のあることに取り組める環境が、いつかできてきます。その土台となる高校時代を大切に、未来に向けて歩んできてほしいです。

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熊本大学は、「総合大学として、知の創造、継承、発展に努め、知的、道徳的、及び応用的能力を備えた人材を育成することにより、地域と国際社会に貢献する」という理念に基づき、地域のリーダーとしての役目を果たしています。かつ、世界に向け様々な情報を発信しながら、世界の学術研究拠点、グローバルなアカデミックハブとして、その存在感を高める努力をし、教育においては、累計30件にも及ぶ「特色ある教育プログラム」が優れた取り組みとして文部科学省から認定され、その教育力の高さと質の高い教育内容は定評のあるところです。