研究の目的
イルカのように、目標とする魚を素早く的確に認知し判別することができる次世代型魚群探知技術を開発することを目標とする。我が国水産業の安定的な発展を図るためには、多様な魚種に恵まれた沿岸漁業資源の適正な管理・利用が重要であるが、現状では魚種ごとの資源量を的確に把握できる技術がない。
そこで本研究では、イルカの持つ優れたソナー能力をモデルとし、魚を効率的に探索し、判別するための技術を開発することを目指す。
研究項目及び実施体制(◎は研究代表者)
- イルカ型ソナーの生物学的モデルの構築
(◎赤松 友成/独立行政法人水産総合研究センター水産工学研究所) - イルカ型ソナーの工学的検証
(◎赤松 友成/独立行政法人水産総合研究センター水産工学研究所)
研究の内容及び主要成果
- イルカの生物ソナーの仕組みについて、従来型の魚群探知機とは異なる3つの特徴を明らかにした。(ア.極短パルス音による数cm単位での分解能。イ.広範囲探索と反射音の排除の同時実現のためのパルス間隔とビーム幅の調節。ウ.オートフォーカスカメラのような時間軸上での受信制御)
- 上記の特徴を有するイルカソナーシミュレータを構築し、高度な空間分解能を海洋で実証した。
- 魚種毎に異なった反射波を得るとともに、その内部構造を推定する計算アルゴリズムを構築した。
- 副次的成果として、希少水生動物の観測を各国で展開し魚類の群れ行動計測にも応用可能であることを実証した。
見込まれる波及効果
- 多くの魚種を擁するアジア水域で魚種別の資源管理を可能にし、海洋食糧資源の持続的な利用に貢献する。
- これまで音響探査が困難であった海底や河川などでの魚群を探査できる。
- 水中セキュリティーや人命救助など、海中対象物判別に応用が期待される。
- 希少水生動物の新しい無人モニタリング手法が開発され、水圏生物多様性の保全に資する。
主な発表論文
- Li S., et al. : Sonar gain control in echolocating finless porpoises (Neophocaena phocaenoides) in an open water. J. Acoust. Soc. Am. 120: 1803-1806 (2006)
- Wang K., et al. : Estimated detection distance of a baiji's(Chinese river dolphin, Lipotes vexillifer) whistles using a passive acoustic survey method. J. Acoust. Soc. Am. 120: 1361-1365 (2006)
- Akamatsu T., et al. : Biosonar behaviour of free-ranging porpoises. Proc. R. Soc. Lond. B. 272: 797-801 (2005)
- Akamatsu T., et al. :New stereo acoustic data logger for tagging on free-ranging dolphins and porpoises. Marine Technology Society Journal. 39: 3-9 (2005)
- Akamatsu T., et al. : Off-axis sonar beam pattern of free-ranging finless porpoises measured by a stereo pulse event data logger, J. Acoust. Soc. Am. 117(5), 3325-3330 (2005)
- Wang K., et al. : A passive acoustical monitoring method applied to observation and group size estimation of finless porpoises. J. Acoust. Soc. Am. 118: 1180-1185 (2005)
研究のイメージ
