津波検知システム

津波検知システム

「昨日、大きな地震があったけど、大津君は、だいじょうぶでしたか」
と、市山博士は、大津君に心配そうな顔をして言った。
「うちは、だいじょうぶでしたが、東北の方は、たいへんですね。大津波で」
と、大津君は、言った。
「そうなんだ。そこで、ぼくは、調べたんだが」
「津波を検知する方法は、どうなっているのかと」
と、市山博士は、大津君に言った。
「津波検知システムとして、海面に浮かべたブイにＧＰＳを搭載したもので、無線によってデータを陸上基地局にリアルタイムで伝送し、ブイの位置を推定してリアルタイムに海面高をモニタできるようなのもがあるようだ」
「また、衛星からマイクロ波を放射して、その海面からの反射マイクロ波を同じ衛星で検出して海面高度を測定する海面高度計があるようだ」
と、市山博士は、大津君に説明した。
「そうですか。そういうのがあるんですね」
と、大津君は、言った。
「でもね、大津君、海面に浮かべたブイによるものでは、そのブイが浮かべられた海面の変化を点でしか得ることはできないと思うんだ」
「また、マイクロ波を用いた海面高度計では、海面で反射されたマイクロ波をマイクロ波を放射した衛星で検出するようにしており、これもやっぱりねー、マイクロ波が反射された海面の点でしか海面高度を測定することができないと思うんだ」
「それでね、広範囲に発生した津波を検知することは、難しいと思うんだ」
と、市山博士は、これまでの津波検知システムの問題点を説明した。
「それで、ぼくは、思ったんだ」
「広範囲に発生した津波を２次元的に検知することができる津波検知システムを開発する必要があるんだ」
と、市山博士は、大津君に真剣な顔で言った。
「そこでだよ、ぼくは、考えたんだ」
「静止衛星から、マイクロ波を走査して放射して、海面で散乱された散乱マイクロ波を検知し、２次元画像として表示するようにすればいいんじゃないかと思ったんだ」
と、市山博士は、ホワイトボードに向かって、考えているシステムを描き始めた。
「この図はね、ぼくが考えた津波検知システムを示す図なんだ」
「津波検知システムは、マイクロ波を走査して放射する海面散乱用マイクロ波放射部と走査信号用マイクロ波放射部が搭載された静止衛星と、海面散乱用マイクロ波放射部から放射され、海面で散乱された散乱マイクロ波ＳＭを検知し、走査信号用マイクロ波放射部から放射された走査信号用マイクロ波Ｍ１を検出するアンテナを備えたマイクロ波検出装置とを備えているんだ」
「また、マイクロ波検出装置は、アンテナによって受信した散乱マイクロ波ＳＭの強度を、アンテナによって受信した走査信号用マイクロ波Ｍ１から得られる走査信号に基づいて２次元画像として表示する画像表示部とを備えているんだ」
「そして、静止衛星は、太陽電池を備えているんだ」
と、ホワイトボードに描いた図を、大津君に説明した。
市山博士は、その図の横に、また、図を描き始めた。
　大津君は、ホワイトボードに描かれた図を、ノートに写しながら、市山博士の説明を聞きながら、説明の文章も書いていた。
市山博士は、また、ホワイトボードに描いた図を説明し始めた。
「この図は、津波検知システムのブロック図なんだ」
「この図で示すように、静止衛星は、走査制御部を備えていて、その走査制御部の制御によって、海面散乱用マイクロ波放射部から放射される海面散乱用マイクロ波の放射方向を走査して面状にマイクロ波が放射されるように制御するんだ」
「また、走査制御部で制御する走査するための走査信号は走査信号用マイクロ波放射部から地上のマイクロ波検出装置に向けて走査信号用マイクロ波を放射するんだ」
と、市山博士は、説明し、大津君は、市山博士の説明を聞き漏らさないように、ノートに説明の文章を書いていた。
また、市山博士は、図を見ながら、大津君に説明を始めた。
「このマイクロ波検出装置は、アンテナで検出されたマイクロ波を増幅するマイクロ波増幅部と、マイクロ波増幅部で増幅されたマイクロ波信号から散乱マイクロ波ＳＭ信号と走査信号用マイクロ波Ｍ１信号を分離するマイクロ波信号分離部と、マイクロ波信号分離部によって分離された散乱マイクロ波信号の強度を検出する散乱マイクロ波強度検出部と、マイクロ波信号分離部によって分離された走査信号を検出する走査信号検出部と、走査信号検出部によって検出された走査信号によって、散乱マイクロ波強度検出部で検出された散乱マイクロ波強度を２次元画像として表示する画像表示部とを備えているんだ」
と、市山博士は、説明した。
その説明を大津君は、ノートに書いていた。
また、市山博士は、ホワイトボードに、図を描いた。
「この図で、津波検知システムの動作を説明すると」
「この図は、通常の海面の状態での動作を示していて、この図は、津波が発生したときの海面の状態での動作を示すんだ」
「また、この図は、通常の海面状態での画面表示で、この図は、津波が発生しているときの画面表示なんだ」
「この図のように、静止衛星の海面散乱用マイクロ波放射部から放射されたマイクロ波は、海面によって反射、散乱されるんだ」
「そして、散乱されるマイクロ波のうち、アンテナ方向への散乱マイクロ波ＮＳＭが検出され、そして、マイクロ波の強度が走査信号によって２次元画像としてこの図のように表示されるんだ」
「このとき、海面の状態は、津波が発生していないために段差がなく通常の波による散乱のため、画面のコントラストはほぼ一様となっているんだ」
「一方、この図のように、静止衛星の海面散乱用マイクロ波放射部から放射されたマイクロ波は、海面によって反射、散乱されるんだ」
「そして、散乱されるマイクロ波のうち、アンテナ方向への散乱マイクロ波ＮＳＭが検出される」
「しかしながら、津波が発生しているときには、海面に段差が生じ、津波の発生で生じた段差の上では、散乱マイクロ波ＡＳＭは、アンテナには、入射されないものも生じてくる。そのため、マイクロ波の強度が走査信号によって２次元画像として表示されるわけであるが、津波が発生しているために津波によって発生した段差の上では、画面のコントラストは暗くなる」
「表示画面を見ることによって津波を発生を従来の点ではなく２次元画像として検知することができるんだ」
「マイクロ波検出装置は、地上に複数箇所に設けるようにするようにしてもいいんだ」
「このようにして、広範囲に発生した津波を２次元的に検知することができるんだ」
と、市山博士は、説明を終えた。
「すごいですね。このシステムなら、広範囲に発生した津波を２次元的に検知することができますね」
と、大津君は、ホワイトボードの図を見ながら、言った。
　市山博士は、大津君に、言った。
「大津君、じゃ、ちょっと休憩してから、今の説明から特許明細書を書いてみてもらえないか」
「そして、特許出願するんだ」
と市山博士は、言い、
「はい、分かりました」
と大津君は、言い、コーヒーカップを持って、自分の席に戻り、パソコンに向かって、書類の作成を始めた。
　こうして、大地震のあった次の日のサンエイ科学研究所での、市山博士と大津君の打ち合わせが終わりました。