79GHz帯高分解能車載レーダと電波天文業務との共用検討 -検討経過と結果- 岡保利佳子、立澤加一、亀谷收、川口則幸 (電波天文周波数小委員会) 山本智(東京大学)、高野秀路(野辺山) 79GHz帯車載レーダに対する電波天文としての 対応についての議論は、亀谷の口頭発表にて。
これらの性能により、交通死亡事故を減らすことを目的とする。 79GHz帯車載レーダの特徴 周波数帯域:77-81 GHz 周波数帯域レーダ出力:-26dBm/MHz レーダ数:車両1台あたり4個 普及予測:10年後に普及率0.3% (推進側の予測) 分解能:最高で、10cm未満 これらの性能により、交通死亡事故を減らすことを目的とする。
干渉の検討の進め方 ITU-R勧告 RA.769とそれに付随した勧告を基本として、干渉の影響を評価する。 受信機温度は、野辺山の受信機温度を採用する。 野辺山閾値 -191.35dBm/MHz 現地における実験をもとに検討するのではなく、モデル計算による。
干渉計算に含む諸条件 自由空間伝播損失 大気吸収損失 回折損失 樹木減衰(10 km 以内は見通し外で一律35dB) 電波望遠鏡0dBiとする。 レーダ0dBiとする。 レーダ数は自動車1台あたり4台とする。 山岳地には、車はいない。 都市構造による遮蔽損(10km以遠 10.16dB) バンパー損失は含まない。 1単位観測時間を2000秒(RA.769による)とする。 殆どの領域においては、野辺山からの距離に応じて1kmおきに区切ったリング状のエリアを更に8方位もしくは16方位で区切り、そのすべてのエリアからの干渉量を合計して、干渉許容レベルを超えるか否かを比較することにより検討した。
79GHz帯車載レーダの干渉計算 1.望遠鏡から約10km以遠 100km以遠は、レーダ密度40台/km2、全方位均一ナイフエッジモデル。 10km~100km:レーダの分布をもとに、エリア毎に山での回折等を計算。 第一モデル(最初):8方位、車両数は、標高-人口密度関係式を利用。野辺山近傍では合わない。(前年度ユーザーズミーティングで発表) 野辺山45m望遠鏡から半径100kmのエリア 野辺山45m 望遠鏡と半径10kmのエリア 100km 100km 長野県 北杜市 山梨県
第二モデル:8方位、エリア毎に野辺山からの距離に応じて、実際との食い違いを補正する係数を乗じる。方位による特徴は考慮せず。 第二モデル:8方位、エリア毎に野辺山からの距離に応じて、実際との食い違いを補正する係数を乗じる。方位による特徴は考慮せず。 第三モデル:16方位、エリア内の市町村の人口密度を使用。エリア内に市町村役場がない場合、空白エリア(点)として標高‐人口密度モデル(補正係数利用) 野辺山からの距離によって、補正係数は0.2から100までの幅があった。 第四モデル(最終):16方位、各エリアが所属する市町村を調べ、その市町村の人口もしくは、車両数を使用する。(空白エリアはなくなる)、統計資料は天文台提供
2. 45m望遠鏡から約10km以内 道路は主な道路に限定し、交通量を見積もる。 2000秒間に自動車が望遠鏡近くを通過する確率は、ポアソン分布使用。 RA.1513勧告の解釈が電波天文と推進側で異なる。 →2000秒を単位観測とし、干渉閾値を超える観測数が全体の2%以下。(電波天文)/干渉許容レベルを超える時間が、時間率2%以下。(推進側) 望遠鏡からの見通しの有無は、45m望遠鏡センターハブからの撮影による。→高度が不十分なため、少な目に見積もる可能性有。 (例:距離11kmにある本沢温泉は見通しとなる。) 見通し外は、樹木減衰として35dBを適用。 →野辺山及び周辺の樹木は落葉樹(カラマツ)が主体なので、遮蔽の影響はこれより小さい可能性有。
主な結果、まとめ ITU 勧告に従い、離隔距離を計算した。 普及率が0.3%では、 ← RA.1513の解釈の違いで、離隔距離が異なる。 推進側は、 2000秒間の観測時間のうち、見通し内の干渉が時間率で2%以下の干渉は無視し、干渉計算に含めない。 普及率が0.3%では、 天文台側: 離隔距離-ほぼ10km 推進側: 離隔距離-ほぼ400m