[P-EM12] Coupling Processes in the Atmosphere-Ionosphere System

[PEM12-30] 大気圏-電離圏変動下の短波伝搬を可視化するHF-STARTウェブシステムの機能向上

*垰 千尋¹、中田 裕之²、阿部 祥大²、平 和昌¹、西岡 未知¹、斎藤 享³、穂積 コンニャナット⁴ (1.情報通信研究機構、2.千葉大学、3.海上・港湾・航空技術研究所 電子航法研究所、4.University of Scranton)

キーワード：HF-START、短波伝搬、電離圏、宇宙天気

短波無線通信や宇宙天気利用者のために開発された短波帯の電波伝搬シミュレータHF-START (High Frequency Simulator Targeting for All-users’ Regional Telecommunications)は、ウェブサイトhttps://hfstart.nict.go.jpを通して、オンラインで利用が可能となっている。HF-STARTは、リアルタイムGNSS観測に基づく電子密度情報を用いた日本国内における任意の２地点間、および、全球大気圏-電離圏結合モデルGAIA(Ground-to-Topside Model of Atmosphere and Ionosphere for Aeronomy)による電子密度情報を用いて約１日先までの予測を含む世界中の任意の２地点間での、短波帯電波の伝搬経路をレイトレーシング手法で求めて可視化する。ウェブサイトではリアルタイムの伝搬状況を図示するとともに、過去の短波帯電波の伝搬については、日本国内はGNSS観測データを用いた推定を行うことができ、全球においてはGAIAに加えて電離圏経験モデルIRI-2016を用いた推定ができる。2021年3月からサービスを開始し、最近のアクセス数は１日あたり20－80件程度、多いときは400件近くとなっている。

今回、主に下記３点についてシステムを向上し、更新版ウェブサイトの公開を2025年3月に予定している。
1. 減衰量の導出と表示：短波電波は電離圏や地表反射等によって減衰され、実際に電波が受信点まで届くかどうかは減衰量に左右される。上記の電子密度分布に加えて、GAIAから求めた中性大気との衝突周波数情報を用いて電離圏による減衰量を求め、地表反射による減衰量とあわせて、経路ごとの全吸収量を提示するようにした。
2. ロングパス計算機能の追加：電離圏の状況によっては、ショートパスと呼ばれる地球上の２地点間を最短距離で結んだ線（大圏コース）上を伝搬するパスよりも、その180度反対向きの線上を伝搬するロングパスの方が短波通信に有効となることがある。
3. アマチュア無線用周波数帯のリアルタイム伝搬状況の追加：ユーザーからのリクエストに応じ追加した。
これらの実現のためのモデル検討や電離圏変動に応じた伝搬特性の実例について、本発表で紹介する。