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工学部電気電子工学科
Electrical and Electronic Engineering
無線通信工学×大気球観測実験
JAXAとの共同研究で地球規模のミッションに挑む
南極・オーストラリアでの
大気球実験データを解析
本学科では、JAXA(宇宙航空研究開発機構)相模原キャンパスと共同研究を行っています。地球温暖化などの課題解決に向けて大気や海洋などの気候を長期的・量的にシミュレーションする「気候モデル」を構築するため、飛行機より高く、人工衛星よりも低い高度に長時間にわたり滞在できる唯一の飛翔体である科学観測用大気球を用いて観測実験を実施しており、この実験に使うための小型センサーの測定評価や無線通信技術面から携わっています。
具体的には、南極上空約20kmに浮く大気球の一つであるスーパープレッシャー気球によって観測している大気重力波実験において、小型気圧計の実験評価や、測位誤差を含むデータ解析を行っています。この研究には国立極地研究所や東京大学等も参画しています。また、オーストラリア上空約40kmに浮く大気球のイリジウム衛星測位データを解析しています。空は気温が低く、大気球の飛翔位置の確認用に搭載したGPSセンサーにトラブルが生じる可能性もあります。安全運用に向けてイリジウム衛星の測位情報も利用することを検討しています。4機以上の人工衛星により10m程度の誤差で位置を測定できるGPSセンサーに対し、衛星1機だけで行うイリジウム衛星の測定は数km以上と誤差が大きいのですが、緯度や経度の時間変化を基にしてイリジウム衛星測位の誤差を減らす方法を検討しています。


未来を創る無線通信技術と小型化
大気球に搭載される各種センサーはケーブルで接続されています。将来はこれを無線にすることで軽量化を図り、打ち上げの低コスト化を検討しています。本学科ではマイコンと無線モジュールを使った無線センサーネットワークの研究を行っています。さらに、スマートフォンの部品を流用した観測器の小型化開発として、気圧の低い上空でも精度の高い観測データを取得できる部品を選定するため、真空容器と恒温槽を使った動作実験も行っています。この実験は、「低温・真空の宇宙空間でスマートフォンの部品が動作するか」というテーマにもつながっています。低温かつ真空状態での部品の動作が実証されれば、例えばスマートフォンを基礎部品とした安価な小型人工衛星や宇宙探査機などの開発が進み、宇宙研究や宇宙産業がより発展していくことが想像されます。そうした未来の一端を担っているともいえる研究かもしれません。
こうしたJAXAとの共同研究の一方で、産学連携の研究に参加する機会もあります。例えば、経済産業省のプロジェクトでは大手総合電機メーカーとともに携帯電話用パワーアンプの開発を行いました。3年間にわたる研究でしたが、高いモチベーションを持って積極的な姿勢で臨む学生の姿が印象的でした。


老朽化するインフラを救う
電気電子工学の力
今や電気や通信は、私たちの暮らしに欠かせない社会インフラの一つとなっています。しかし、電気の供給に必要な受変電設備をはじめ、発電機設備や照明・空調設備など電気をエネルギーとする強電設備の多くや電気通信網は、高度経済成長期に集中的に整備されたため、現在は老朽化により更新や耐震対策の強化などの課題が浮き彫りになっています。そうした中で、今後一層、社会に求められる存在であり、日本のインフラの未来を支えていくのは、まぎれもなく電気電子技術者だと思います。
本学科では、真のエンジニアの育成を目指し、電気電子工学において重要な「電気・エネルギー」「エレクトロニクス」「情報通信」の3分野を網羅した学びととともに、それらの技術を体系的に学び、応用へと展開していく学力と知識を養成しています。先に紹介したJAXAや企業と行う魅力的で面白い研究のベースにあるのも、こうした学科での学びです。
X-Tech LaboratoryLaboratory
【 未来を創造する研究室がここにある 】工学部 電気電子工学科
加保 貴奈 教授
前職は、NTTの研究所に勤務し、当初は通信衛星搭載機器の研究などに従事。そのうちに携帯篭話が普及し始めます。新人研修の一環で飛び込み営業もし、当時は高価だった携帯霞話を経営者などに販売していました。真面目な性格なのでけっこう営業成績がよかったんですよ(笑)。その後、携帯電話用の無線通信用半導体の開発や、光ファイバーケーブルで各家庭へ通信サービスの提供が始まった頃にはそれと組み合わせる無線機の開発なども行いました。こうした経験を現在の研究に生かしています。
休日は読書をすることが多いのですが、自己啓発や研究分野関連の書籍が多く、結果的に“仕事“になってしまって(笑)。でも、そのぐらい「研究開発」は深く面白いです。
研究テーマ
5G/6G移動通信および衛星用無線通信回路の研究
専門分野
無線通信工学、集積回路