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J-GLOBAL ID：202002283667789105   整理番号：20A0749854

フェーズドアレイ気象レーダのための3次元データ圧縮と高速高品質の再構成

Three-Dimensional Data Compression and Fast High-Quality Reconstruction for Phased Array Weather Radar

著者 (6件)： Kawami Ryosuke (Graduate School of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University) ,  Kitahara Daichi (Graduate School of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University) ,  Hirabayashi Akira (Graduate School of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University) ,  Yoshikawa Eiichi (Aeronautical Technology Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency) ,  Kikuchi Hiroshi (Center for Space Science and Radio Engineering, The University of Electro-Communications) ,  Ushio Tomoo (Division of Electrical, Electronic and Information Engineering, Osaka University)
資料名： 電気学会論文誌 C  (IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems)
巻： 140  号： 1  ページ： 40-48(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： S0810A  ISSN： 0385-4221  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,大気の空間的かつ時間的に高分解能観測が可能なフェーズドアレイ気象レーダ(PAWR)用の高速高品質3次元(3D)圧縮センシングを提案した。高分解能のために,PAWRは30秒毎に約500メガバイトの巨大な観測データを生成する。リアルタイムな天気予報のために公共インターネットラインでこの巨大なデータを転送するためには,効率的なデータ圧縮技術が必要である。提案した方法は,対流圏の中でのみいくつかの測定をランダムに移動させることによりPAWRデータを圧縮し,次に,気象現象に関する事前知識に基づくコスト関数を最小化することにより,それぞれ小さな3Dテンソルデータに対する欠落測定を再構成するようにした。コスト関数の最小化は,Nesterovの加速法技術による凸最適化アルゴリズムを使用することによって迅速に計算することができた。実際のPAWRデータを用いた数値シミュレーションでは,従来の二次元法と比較して提案した方法の有効性を明らかにした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *レーダ ,  *気象レーダ ,  *データ圧縮 ,  再構成 ,  信号再生 ,  信号標本化 ,  インターネット ,  対流圏 ,  費用関数 ,  最適化 ,  シミュレーション
準シソーラス用語： データ再構成 ,  *フェーズドアレイレーダー ,  圧縮センシング ,  数値シミュレーション ,  凸最適化

著者キーワード (5件)： フェイズドアレイ気象レーダ ,  データ圧縮 ,  圧縮センシング ,  凸最適化 ,  Nesterovの加速

分類 (1件)： レーダ  (ND13010H)

引用文献 (27件)：

• (1) Committee on Extreme Weather Events and Climate Change Attribution: Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change, Washington D. C.: The National Academy Press (2016)
• (2) F. Mizutani, M. Wada, T. Ushio, E. Yoshikawa, S. Satoh, and T. Iguchi: “Development of active phased array weather radar”, in Proc. 35th Conf. Radar Meteor., Pittsburgh, PA: 4 pages (2011)
• (3) E. Yoshikawa, T. Ushio, Z. Kawasaki, S. Yoshida, T. Morimoto, F. Mizutani, and M. Wada: “MMSE beam forming on fast-scanning phased array weather radar”, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., Vol. 51, No. 5, pp. 3077-3088 (2013)
• (4) F. Mizutani, T. Ushio, E. Yoshikawa, S. Shimamura, H. Kikuchi, M. Wada, S. Satoh, and T. Iguchi: “Fast-scanning phased-array weather radar with angular imaging technique”, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., Vol. 56, No. 5, pp. 2664-2673 (2018)
• (5) K. V. Mishra, A. Kruger, and W. F. Krajewski: “Compressed sensing applied to weather radar”, in Proc. IEEE Int. Geosci. Remote Sens. Symp., Quebec City, QC, Canada: pp. 1832-1835 (2014)

タイトルに関連する用語 (5件)： フェーズドアレイ ,  気象レーダ ,  3次元データ ,  高品質 ,  再構成