大規模国土海洋監視システム（GOS)研究の概要（財）総合研究奨励会 GOS研究会 1 JSASS TaskForce 2 大規模災害における航空宇宙技術の役割と課題 2011.9.27 主催：日本航空宇宙学会後援：日本航空協会、東京大学航空イノベーション研究会 http://www.seisvol.kishou.go.jp /eq/shindo_db/db_map/indexemg.html JSASS TaskForce 航空宇宙技術の役割 • 地震直後の観測 • 海自大湊地方隊の救難ヘリＵＨ－６０Ｊ離陸 • 映像伝送装置を搭載した陸自東北方面航空隊の UH-1（ヘリ映伝）離陸 • 被災者捜索と救助、人と物の輸送 • 鉄道、船、自動車の輸送ルート遮断 • 空中写真 • JAXA ３月１３日より陸域観測技術衛星「だいち」 (ALOS)により衛星写真 • 無人機の空撮、有人機の空撮 • 通信 • JAXAにより技術試験衛星Ⅷ型「きく８号」による通信回線の提供 3 提言 • 将来起こりうる我が国の大規模災害に対し、東日本大震災の教訓より以下を確保する統合されたシステムの構築とともに、災害時の運用体制を整備することを提言する。 • 航空輸送手段を確保する。航空輸送手段 • 拠点となりうる空港の確保、後方支援計画 • 緊急時における運用者・当事者の役割分担、規則等の整備 • 運航安全を確保する。運航安全 • 新運航技術（CARATS)導入の推進（平時／災害時ともにインフラとなる通信、航法、監視、情報管理の技術開発） • 運航信頼性の高い強靭な機材：運用環境は苛酷で、これに耐える機材が必要 • 無人機は、安全性・信頼性に関するデータの蓄積と、運用訓練も含めた実績を積む必要がある 4 提言 • 広域にわたり常続的、即時的常続的、即時的な情報常続的、即時的情報の重層的把握情報重層的把握を確保する。重層的把握 • 衛星（広域情報把握）、有人航空機（詳細な即時的情報把握）、無人機（長時間、常続的情報把握）を組み合わせた情報伝達・共有システムを構築 • 高速・大容量高速・大容量の通信通信システムを確保する。通信 • 多数の航空機の効率運航：航空機⇔地上（災害対策本部等）の間のデータ通信化（音声通信からアップデート）が有効かつ必要。 • 必要となる技術開発：高速衛星通信・空地通信システム、高性能・低コスト機上機器の開発・普及、共用周波数の確保等 • 他の学術学協会との連携 • 安全性・信頼性に関する学生・社会人を含めた教育と啓蒙活動 • 【2010.10.27】人材育成の検討と提言（人材育成検討委員会） • 航空ビジョンへの反映 • 【2009.06.03】航空ビジョン：日本航空宇宙学会からの提言 5 背景（東日本大震災地震・津波の教訓）【地震津波は避けられない。備えることはできる】 2011年年3月月11日に発生した東日本大震災は幾多の教訓日に発生した東日本大震災は幾多の教訓・大容量の高速通信網は健全？・迅速かつ重層的継続監視網？・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？・統一指揮組織体制？・多用途活用/相互補完可能な観測システム・多用途活用相互補完可能な観測システム？・早期情報収集・抗堪性・有機的連携・情報指揮の一元化・継続モニター 6 背景（国境等に隣接する離島沿岸域での情勢） ◇ ◇ ◇ ◇ ◇ 中国海洋調査船、漁業監視船のEEZ内侵入中国海洋調査船、漁業監視船の内侵入北朝鮮工作船の領海内侵入・拉致ロシア漁船の領海内侵入・蜜漁韓国、ロシアによる日本領土の実効支配沿岸域の総合管理と離島の保全離島の総合管理尖閣諸島：手前より南小島、北小島、魚釣島監視船漁政202 中国の漁船北方四島北鮮の不審船北方四島の巡視船とロシア船 7 研究の必要性社会のニーズ • 国民は、様々な脅威のなかで日々の生活を送っている。 • 一つは自然の驚異で、大規模地震それにともなう津波や火災で、台風や豪雨などによる浸水、土砂災害も繰りかえし起こる。 • 更には、不審船のような人為的な脅威、航空機や船舶の事故などによる遭難といったリスクも抱えている。こうした脅威を和らげ、安全で安心な社会の実現が求められる。 • 研究の必要性 • 国土および広大な海域を、空間的にも時間的にもシームレスに監視できる大規模システムの構築が、上記の脅威を事前に、また包括的に把握し、迅速に対策に繋げる大規模な監視システムの構築が喫緊の課題である。 • その対策状況を常時、正確に把握することも対策の改善につなげるためになくてはならない。こうしたシステムをGOS（グローバル・オブザーベーション・システム）と命名しGOS研究を（財）総合研究奨励会で実施する。 • 8 研究概要１提案書及び仕様書案の作成２関連するシステムの国内外技術・運用状況の調査３システム構築に向けた検討 ①重層的継続監視網の構築 ②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・有機的な情報伝送・伝達機能・衛星データの活用処理４プロートタイプ実証試験 9 大規模国土海洋監視システムの役割国民の生活の安定・減災・安全保障海面の観測津波検知（減災）進向位置の把握到達予測時間の提供潮流情報（安全）安全・効率的な航行潮流情報の提供潮流情報（環境）沿岸域等の生態系赤潮・青潮予測洋上浮遊物の回収潮流情報（生活）養殖・漁業・農業エネルギー変換潮流発電海洋基本法低潮線保全法海洋環境の保全海洋の安全の確保離島の保全国際的な連携確保及び国際協力の推進海域の監視海難事故救命対処漂流物の予測把握安全保障（EEZ内）不審船・飛翔体検知海洋資源保全海底資源域の洋上監視資源調査発掘作業支援洋上風力発電大規模国土海洋監視システム（GOS） 10 システム構成データ等中継機航空システム機動性・迅速性・精密性ネットワーク統合処理（融合）統合処理（融合陸上システム常続性・広域性データベース海上システム継続性 11 GOS研究会構想図（陸空海の重層的観測監視技術）情報伝達・伝送重層的継続総合観測監視網（宇宙、空中、海上、地上）データ融合データのリアルタイム伝送海域観測統合機関環境・海流観測（関係省庁・自治体）研究体制プロジェクトリーダ東大コーディネータ（財）総合研究奨励会航空システム東大 JAXA ENRI 航空メーカ通電メーカ海上システム海洋大 NILIM 船舶メーカ通電メーカ陸上システム東北大電通大海洋大金工大琉球大 NILIM 通電メーカデータ処理電通大海洋大 ENRI NILIM ネットワーク NICT 航空メーカ通電メーカ航空メーカ通電メーカ連携 JAXA:宇宙航空研究機構、 ENRI:電子航法研究所、 NILIM: 国土技術政策総合研究所、NICT：情報通信研究機構 13 研究活動課題と解明システム設計システム構想現状技術能力検証新規技術開発技術導入改善システム統合化既存 G O S ））））社会・省庁等のニーズ個別システムとのインターフェース重層多用途化システム構築大規模国土海洋監視システム（（（（生活環境豊かで持続可能な社会の構築 14 社会波及効果など１ GOS研究成果の波及 ①津波・海難など発生時の早期検知及び沿岸域の海流等の連続的かつ正確な情報収集 ②気象・環境観測等、幅広いミッション ③人工衛星の面的観測能力と比較して、廉価に常続的に監視が実現可能となる。これにより、社会の安心・安全、生活の質の向上等に貢献出来る。２航空システム研究の波及日本が豊富な経験を持つ防災・減災分野で早期に実利用を開始し、産業を育成することにより、無人航空機システムの非軍事利用分野における世界最先端の技術と競争力を得ることが出来る。それにより、今後の産業利用（農業、漁業、林業）や、無人貨物機システム等の市場において世界をリードすることが出来ると考えられる。３統合化研究の波及多岐にわたるデータ・情報の統合化技術は各省庁縦割り業務処理を横断的に見直し、災害及び緊急時の迅速・正確な情報伝達と行動・指示の適正化の実現に寄与することが出来る。４諸外国への波及本システムは、国内の沿岸域及び離島周辺海域への設置を始め、東南アジア等海岸線を有し災害等頻発地域への展開が可能である。 15 参考資料：観測監視体制の現状対処項目現状地震全国整備中（将来への備え）警報による個人対処精度の向上エリアの拡大避難対処行動の迅速化気象庁自治体研究拡大地震予測と波浪計で警報甚大な被害（溺死等）（3.11）海洋レーダと波浪計連携による海面変化実測正確な予報発令と確実な退避（波高＆到達時刻）気象庁自治体 GOS研究沿岸域のモニター流速・波浪・風向・風速・温度各個別観測、常続的な低潮線監視は困難不審船等は巡察警戒監視海洋レーダ・無人機による常続的な観測漁業（養殖）・林業・農業の生産力改善監視の強化、沿岸域の護岸農水省自治体国交省海保庁大学等の海洋環境研究と連携（GOS 研究）港湾のモニター主要港湾の環境調保全調査船舶等の航行監視エリアの拡大総合的環境調査相関関係等の把握環境保全国交省海保庁 GOS研究離島周辺海域（低潮線）艦船・航空機で監視低潮線監視は間欠的警戒態勢脆弱、拉致被害等海洋レーダ・無人機による常時周辺沿岸全域の監視不審船検知海洋台帳整備環境保全、離島振興海保庁自治体国交省 GOS研究海洋レーダ・無人機による常時全域の監視不審船検知飛翔体検知海洋台帳整備航行安全海保庁防衛省経産省水産庁 GOS研究 EEZ海域艦船・航空機で監視常時全域把握は困難（不審船海難船等の状況）常続的海域監視は困難海底調査船単独で作業国策として警備体制無無人機による監視海賊等の事前警戒調査作業の安全経産省国交省 GOS研究発展 16 津波大陸棚延伸海域改善法（研究等）効果所管備考