畚野　信義

SEASATによるNASAゴールドストーン地球局の 28mφアンテナとコーナーレフレクタの映像（電波研作成）

　SIR-B計画で電波研究所が行う実験は次の3項目 からなっている。
1　合成開口レーダセンサーの較正実験
2　稲の作況調査のための実験
3　海洋の油汚染監視のための実験
　合成開口レーダ画像が分解能のよい鮮明なものである ことはよく知られているが，これをリモートセンシング のデータとして用いようとすると定量的な解析に耐える ものであることが求められる。大きくわけて信号強度 （画像の濃淡）の定量性と，二次元画像として（画像の分 解能や歪み）の定量性である。前者はターゲットの電波 反射率と画像上での信号強度の関係，後者ではターゲッ トの位置とその映像上での位置の 関係を知ることであるといえる。 そのため，秋田旧空港滑走路上， 稚内の原生花園，山川の埋立地と それぞれ異なったバックグラウンド 上に大小数種類の標準電波反射体 （コーナーレフレクタ）を多数配置 する。合成開口レーダアンテナは 或る種のアレーアンテナであり， データ処理を行うとき特種なサイ ドロープ特性を持つとみられる。 ターゲットとして強い電波反射体 （大口径アンテナ等）を用いると普 通の光学写真で強い光源を撮った と同じような十字状のハレーショ ンが画像上に現われる。このハレ ーション特性を詳しく調べるとア ンテナのサイドロープ特性が得ら れると期待される。
　リモートセンシングデータから 穀物の作況調査を行うことがかな り効果的であることはよく知られ ており，LANDSATデータの 主な利用分野のひとつとなっている。しかし，小麦やと うもろこしにくらべ米については研究もデータの利用も 皆無に近い。その理由は，米が主に多雨地帯で作られる ため光学センサーで見えないことが多い。品種や耕作の 情況が多様でデータの利用が難かしい等いろいろあると 見られる。しかし三大主食のひとつであり，主にアジア， アフリカ等人口が多く，また今後の増加も著しいと予測 される地域の食糧であることから，その作況を正確に把 握することはますます重要になってくる。今回の実験で は広くて，平坦で，規則正しい等この種の実験のために 望ましい条件からみて，我が国最良というより唯一の場所 といえる秋田県大潟村を主実験サイトとした。ここには 秋田県立農業短大とその試験農場があるので，同短大の 協力を得て我々には経験のない稲の作況等について信頼 性のあるデータ（グランドトルース）を得る計画である。 また稲作の様々な段階での資料を得るため，農林省が毎 年行っている詳細な作況調査のデータを利用し，全国の 主な米作地について解析を行う予定である。シャトルの 軌道の条件から，石狩平野，越後平野，豊橋平野，水郷 地帯が選ばれている。

SIR-Bの軌道と実験サイトの概要

　人類の文明が発達すると共に地球は様々な種類の汚染 に侵されているが，その中でも規模が大きく，しかも状 況を把握しにくいのが海洋の汚染である。ヨーロッパに おいては，陸上からの汚染物質の流入と拡散・移動の状 態の把握，事故，投棄，海底油田からのリーク等による 油汚染の監視がリモートセンシングの2大目的を占めて いる。我が国周辺では主に不法投棄による油汚染が深刻 な問題になっている。この監視のためには電波によるり モートセンシング，特に映像レーダが最も有効であると 期待されるいる。今回の実験ではオレイールアルコール と呼ばれる動物性の油（太陽紫外線で分解され汚染の原 因とならない）を散布して凝似汚染海域を作る。実験海 域に船舶を出して波や風の状態についてのデータ（シー トルース）をとるほか，当所所有の航空機搭載2周波散 乱計/放射計で並行して観測を行う。この実験でも国立 鳥羽商船高等専門学校，東大海洋研究所等多くの機関か ら船舶，シートルースデータ取得等で協力を得ることに なっている。実験海域は浜松沖，紀伊半島沖を予定して いる。
　NASAはSIR-Aに始まり，SIR-B， SIR-C（1987年打上げ予定），SIR-D（1989年予定）等ス ペースシャトルによる一連の合成開口レーダ実験を計画 に基づき進めている。これらのシリーズでは次々と機能 が追加される予定である。SIR-Bでは電波照射角が 可変になり，機上でデータがディジタル化されることに なった。SIR-Cでは周波数がLバンドの他にCバン ドが追加され2周波となると共に垂直，水平，左旋，右 旋の各偏波そ、の運用と逆旋偏波成分の受信機能が付加さ れる。機器の回収と改修が可能で，ほぼ2年間隔で次の 実験が行なえるスペースシャトルを用いることによって， 通常計画から打上げまで7年かかる人工衛星によるより ずっと能率よく多様な実験を経済的に行うことができる。
　実験により得られた成果はPreliminary Report（1985 年5月），Spaceborne Imaging Radar Symposium（1985 年11月），Final Report（1986年5月）で報告の義務が あるが，Preliminary Report提出後の成果発表は自由 である。またNASAから提供されたSIR-B映像デー タはNASAに認められたSIR-B実験参加者以外に複 製配布してはならないことになっている。実験参加者以 外が唯一の窓口である世界データセンタA（WDC-A） から映像データを得るごとができるのは技術的にみてか なり先になると考えられる。これは実験参加者の権利を 優先する点で非常にアメリカ的であるが，研究の面から 見ても，しっかりした地上データと宇宙からの映像信号 データを用いて解析を行うことは実験に参加して始めて 可能である。この実験を基に今後のSIR実験にも参加 できるようがんばりたいと考えている。

（衛星計測部長）

鈴木　誠史

典型的ピウツスキのロー管（右）とメモのあるケース（左）

　ロー管からの音声再生は，応用電気研究所の研究グル ープが当ったが，最初に歯学部の協力に依り，ロー管の 精密な複製が作られた。ところで，80年を経たロー管の 保存状態は悪く，表面に変質した析出物があり，傷のあ るもの，割れているものもある。また，素人の録音であ ること，音圧で直接音溝を刻む方式であることから，溝 の深さは10μm程度であるなど，再生のための条件は厳 しく，再生には大変な注意と努力が払われた。
　ロー管は，ブラジル産のヤシから作られたローとして はもっとも硬いカルバーローを主成分とし，メーカーに より異なった添加物を加えている。管の直径は55�o，長 さは105�oで，約400本の溝が刻まれ，約2分問の資料 が録音されている。録音方式は，高低録音で，溝の深さ が音圧の変化に比例している。
　本来，このロー管から高いSN比の信号の再生は期待 し難い上に，析出物や傷が雑音を生成する。これを当時 の蓄音器（針圧20g）で再生すると，ロー管を損傷する 恐れがあり，また良好な再生音も期待できない。そこで， 最新の技術を使った幾つかの方法が試みられた。針を用 いる方式としては，A：表面粗さ計測センサの利用（針 圧は0.07gで，低速でトラッキングするので，ロー管1本 の再生に，4〜8時間もかかる），B：加速度振動ピック アップの利用（実時間の再生は可能であるが，大きな傷 があるロー管には適用できない）を試みている。
　非接触式の方法としては，C：表面粗さ計用光切断法 （スリットビームを照射し，反射先の画像処理によって溝 の深さを検出する），D：レーザビームの反射先を利用す る方法（照射したレーザビームの反射光を，位置検出セ ンサで実時間計測する）が実験された。
　非接触方式のDは傷の影響も小さく，割れたロー管（ 接着して使用）にも適用でき，実時間で比較的に良質の 信号を得ることができる。今後は，Dを改良して使用す るとのことである。なお，この段階に至る間の実験は苦 闘の連続であり，応用電気研究所を訪れて，これに取り 組む研究者の熱意と創意工夫の跡に，感銘を受けた。
　ロー管から再生した音声は，SPACで処理した上，原 音声とともにアイヌ語学者やカラフトアイヌ語を解する 老人などに提示された。処理の効果に対しては，雑音が 減少してきき易いと感じた人と，少し異質な雑音を生じ たのが気になったり，無音声のレベルが減少したためわ かり難いと感じる人など，賛否両論があったとのことで ある。

ロー管から再生した音声（左）とSPACによって処理された音声（右）

　ロー管から再生した音声の質，その内容（歌か民話か）， SN比，雑音の種類，また話者や間き手によってその効 果は異なる。一般に，雑音の中から音声を聴き取る人間 の能力は大きく，何回も聞き直すと，最初はわからなか った音も聞きとれるようになる。この場合，原情報が失 われていない未処理の音声の方が有利と考えられる。 SPACで処理すると，SN比は向上して聞き易くなって いるが，その効果は聞く人の疲労を軽減する方に向けら れ，了解度の向上に寄与していない。また，よく知って いる言語とそれ程でない言語では，雑音の中から聴き取 る能力，雑音レベル低減の効果も違うように考えられる。
　このプロジェクトでは，現在，いろいろな角度から， ロー管から再生した資料の分析が行われている。一方， ロー管からの再生方法についても改良が進められている。 多くの分野の研究グループが参加し，それぞれが十分に 機能する理想的な形態でプロジェクトは進んでおり，そ の成果は，アイヌ文化の解明に寄与するものと期待され る。

音溝の例，右はかなり変質している

　音声信号処理の立場からは，雑音レベル低減方式は， 雑音レベル低減と同時に，明りょう性も改善できる。ま た無音声も再現できる品質のよい方式の開発が必要なこ とを痛感した。しかし，これは二つの矛盾する機能を同 時に満足させることであり，実現できるとしてもやや時 間を要するであろう。
　ピウスツキとロー管が日本に来るまでの経緯は，“自 然”の1983年10月号に，ロー管から信号を再生する方法 は，“日本音響学会誌”の1984年3月号に述べられてい る。また，SPACについては，本ニュースの23号 （1978年2月）を参照されたい。なお，ロー管と音溝の写真 は応用電気研究所から提供されたものである。

（情報処理部長）

金田　秀夫

（次長）

▲30mデルタアンテナ建設作業

▲若井所長による始動式