日本の海洋を総合的に観測するシステムの提案

明治大学(泉キャンパス）

2012.12.1

赤井秀樹

金沢工業大学

グローバル・オブザベーション・システム研究会

（財）総合研究奨励会

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目次

１．海洋政策の変遷２．海洋事業の区分３．日本の領海４．現状と課題５．研究の背景６．研究の進め方７．研究内容８．システム９．リモートセンシング

１０．地上システム１１．空中システム１２．ネットワークシステム１３．海洋基本法 〈基本施策）への反映１４．まとめ

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１．海洋政策の変遷

西暦 ４０ ５０ ７０ １９９０ ２０００ ２０１０ ２０２０

世界

WⅡ終戦

冷戦終結

国連海洋法条約

1994

国内

（領海）

海洋法条約批准排他的経済水域法

1996領海法 1977

海洋基本法2007

基本計画

2008

低潮線保全拠点施設整備法

2010

（関連）

漁業主権法1996

領海外国船舶航行法2007

海賊処罰対処法2009

（宇宙基本法 2008）(水産基本法 2001）

鉱業法の一部改正等に関する法

2011国連大陸棚限界委員会 2012

政策

海底資源海洋開発等振興

広い公海・狭い領海 広い領海・狭い公海

海洋政策本部海運・水産・工業振興

公海自由 海洋管理

総合的推進

漁業法1949

サン・平和条約1951

鉱業法1950

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２．海洋事業の区分

総合海洋政策本部

研究 開発

対策

安全保障地震津波災害

調査

海難

航海

漁獲

発掘

発電

気象潮流

環境

持続性ある安心・安全な社会の構築維持 (里海醸成）

総 国 文 環 経 国・外・防農所管省庁 ：

情報通信

教育

調査

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３.日本の領海（EEZ含む)

国土面積 約３８万 km2

領海（含：内水） 約４３万 km2

接続水域 約３２万 km2

領海（含：内水）＋接続水域 約７４万 km2

排他的経済水域 約４０５万 km2

領海（含：内水）＋排他的経済水域 約４４７万 km2

海上保安庁日本の領海概念図より

項目 数

離島数 6.852

有人島数 421

東西(Km) 3143

南北(Km) 3020

順位 国名面積（万km²）

率（%）

１ アメリカ ７６２ ２.１

２ オーストラリア ７０１ １.９

３ インドネシア ５４１ １.５

４ ニュージランド ４８３ １.３

５ カナダ ４７０ １.３

６ 日本 ４４７ １.２

７ （旧ソ連） ４４９ １.２

８ ブラジル ３１７ ０.８９

９ メキシコ ２８５ ０.７８

アメリカ国防省資料 1972.8日本は（財）日本水路協会 1996.10 による

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３.１．大陸棚伸延申請

国連大陸棚限界委員会認可2012.4.27〈朝日新聞資料〉ＪＡＰＩＣ海洋資源事業化研究会

大陸棚限界申請 海洋政策事務局作成

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４．海洋観測・監視の現状と課題

◇前提

・我が国は海洋国家である

・持続性ある安心安全な生活の維持

◇現状

・ EEZ内（境界領域）の観測監視

・沿岸域の観測監視

・沿岸域を航行する船舶等探知・監視

・注目対象物の画像を取得

・各種収集情報データの個別分析

・処理データを所轄機関単位毎伝送

◇課題 （将来の検討事項）

・ＥＥＺ内における資源等権益の確保

・我が国沿岸域における治安の維持

・海上交通における監視と安全の確保

・広域海洋環境の保全

・気象・水産・農業・減災情報の提供

・緊急海上輸送物資の効率的配分・流通

・持続性ある社会の構築

単一システムの整備常続的監視困難

相互連携・坑堪性継続性・緊急性

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誰が、何を、如何に何処まで観測監視？

５.研究の背景

・大容量の高速通信網の構築

・重層的継続監視網の構築

・広域・常続・即時的な情報の把握と伝達

・被災下での空中・地上物資輸送網の構築

・統一指揮組織体制の構築

・多用途活用/相互補完可能な観測システムの構築

2011年3月11日に発生した東日本大震災は幾多の教訓を与えた

坑堪性、有機的連携、情報指揮の一元化の必要性

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６．研究の進め方

GOS研究会 調査研究（予算化）

試作・試験（事業化）

実用化〈製品化）

専門分野の枠を超えた連携と専門技術の融合（学術・製造・政策）

実用性正当性有効性波及性

効率性経済性合法性

構想 確定 装備化 運用

GOS：グローバル・オブザベーシオン・システム

提案

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７.研究内容（グローバル・オブザベーション・システム研究会）

● 関連するシステムの国内外技術・運用状況の調査

● システム構築に向けた議論

△既存システムの課題掘り起こし

△重層的継続監視網の構築

△広域・常続・即時的な情報の把握と伝達

・ 各種ロボット機能と中継局等の連携・整合性と実証

・ 各種センサーの多用途化

・ 統合データの融合処理

・ 情報伝送・伝達

・ 衛星データの活用処理

● システムインテグレーション

● 提案書及び仕様書案の作成

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7.1.実施計画・体制

年代 X X＋１ X＋２ X＋３ Ｘ＋４ Ⅹ＋５

組織体制

研究

試作

装備

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（財）総合政策研究会 ＧＯＳ研究会

取り纏め：（財）総合研究奨励会

学 産 官

学産官連携体制

８．システム構成

航空システム

陸上システム 海上システム

データ処理（融合） ネットワーク

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情報伝達・伝送

システム運用概念図

重層的継続総合観測監視網（宇宙、空中、海上、地上）

政府（関係省庁・自治体）

データ融合

海域観測

環境・海流観測

データのリアルタイム伝送

９.リモート・センシングの区分（実用化技術）

型式 表示 種類 用途

地上設置型

非画像化 HF・VHF・UHF レーダ 海流・雲・気象観測等

画像化マイクロ波レーダ 船舶・航空監視管制等

TV・IR・EOセンサー 画像情報収集等

海上設置型(船舶搭載）

非画像化

アクティブ・ソナー 障害物回避、魚群探知、海底調査

パッシブ・ソナー 水中物体検知、潜水艦探知

ブイ、ソノブイ 航行情報提供、水中物体検知

非画像化ソーナ、ソノブイ 水中物体検知

飛翔体等搭載型

マイクロ波散乱計・波高計 海洋大気相互作用海面高度

画像化

Xバンド・ミリ波レーダ 飛翔体検知、衝突防止等

実開口レーダ 海洋・地球探査観測等、物体探知

合成開口レーダ 海洋・地球探査観測等、物体探知

TV・IR・EOセンサー 画像情報収集等

14陸・海・空各システムごと最適センサーを選択し、総合化する

１０.地上システム（海洋レーダ）

海洋レーダの改善と増設

ソフトウエアー改善改修

・海流観測機能向上・津波検知機能改善・小型船舶等検知機能改善・飛翔体探知機能研究

小型船舶探知

海流観測

津波検知小型飛翔体検知

海洋レーダの配置

更なる活用

港湾監視レーダ（観音崎）

WRC‐12 ⇒運用電波確保

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10.1.海洋レーダの多用途化概念

表層流観測

船舶検知

津波早期検知

環境保全国内設置の海洋レーダ

飛翔体検知

効率航行

潮流

応用改善国総研

CODAR資料

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受信信号

NICT資料

国交省資料

衛星

１１.空中システム

各種プラットフォームの組み合わせで、常続的、広範囲、高精度な

リアルタイム観測・監視情報を伝送 （光学センサ、電波センサ等を搭載）

距離

時間

飛行船長時間滞空無人航空機

有人大型航空機

（P‐1 等）

有人／無人ヘリコプタ／低速機

有人／無人高速機

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１１.１.無人機の変遷1900 1950 1975 2000

RQ-9 Reaper （米国）

RQ-4 Global Hawk （米国）

Fire Bee （米国）

Scout （イスラエル）

Fairey “Queen Bee” （英国）

Sperry Aerial Torpedo（米国）1913

BQ-7 （米国）

RQ‐16 T‐Hawk(米）

高度

２０００

JAXA構想1903

1909 (日本)

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日本は世界最大の無人機普及国

（農薬散布）

１１.２. 無人機の現状

起源は無人標的機

無人機工場でのマリリン・モンロー

軍用利用

大型：Global Hawk

小型：Predator

民間利用

大型：Global Observer(成層圏を1週間飛行：USA）

中型：Aerosonde（気象観測：オーストラリア）

小型UAV（東大）（災害・自然監視）

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１１.3.無人機(UAV)の運用概念図

状況に応じプラットフォーム＆センサーを選択し、多数機連携による観測監視を実施

情報分析部門

任務管制装置（可搬局）

広域海洋観測監視常続的な観測・監視・探知・追尾

巡視船・警備艇詳細情報取得津波・不審船、

工作船等の分類・識別・追尾

通信衛星

不審船・工作船等

津波漁船等

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１２．ネットワークシステム

• 通信回線

• 伝送・交換機器

• ネットワークソフトウェア

• インターネット

• ネットワークアプリケーション

• セキュリティ

端末

ノード

中継回線

アクセス回線

◇課題・ロバスト性・汎用性・容易性・安全性・坑堪性

◇構成要素

データ処理

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固定ＯＲ移動局、無線ＯＲ光通信でネット網を構成

12.1.大震災の被災地を想定した技術

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NICT提供資料

12.2.ネットワークテストベッド概要 NICT提供資料

23技術成果をシステム設計に反映

１３．海洋基本法（基本的施策）への反映

国際的な連携の確保及び

国際協力の推進

沿岸域の総合管理

離島の保全海洋の安全の確保

海洋環境の保全等日本の海洋を総合的に観測するシステムの実現

Livedoor.2.blogimg.jp24

１４．まとめ

• 省庁/学界/産業界の枠を超えた海洋政策事業の連携推進

• 多用化・統合化システムの創製

• 技術と実用が調和した有機的システムの構築

• 坑堪性・相互補完性の追及

安全保障

環境観測

災害既存システム

マルチシステム

統合化システムの創製

コア共通

所轄省庁

多用途化システム

既存システム既存システム

連携使用者

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