JPH1163984A - 津波検知システム - Google Patents

津波検知システム

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JPH1163984A
JPH1163984A JP9226918A JP22691897A JPH1163984A JP H1163984 A JPH1163984 A JP H1163984A JP 9226918 A JP9226918 A JP 9226918A JP 22691897 A JP22691897 A JP 22691897A JP H1163984 A JPH1163984 A JP H1163984A
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浩 一色
Seiichi Maeda
誠一 前田
Akira Yokoyama
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Abstract

(57)【要約】 【課題】津波の判定表に頼ることなく、海面の変化を直
接に測定して、確実に津波を検知し得る津波検知システ
ムを提供する。 【解決手段】アンテナを含む第１ＧＰＳ受信機が設けら
れた基地局と、海面に浮遊されるとともにアンテナ３２
を含む第２ＧＰＳ受信機３３が設けられた計測用ブイ４
とから構成し、この計測用ブイ４に、基地局側から送信
された基準データおよび第２ＧＰＳ受信機３３で得られ
た測定データを使用してリアルタイム・キネマティック
方式により、計測用ブイ４の位置データを演算する演算
処理部およびこの演算処理部で求められた位置データを
基地局側に送信する第２データ送信機３４を設け、かつ
この位置データに基づき、津波の有無を判断する判断処
理部を具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、津波検知システム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、海底などで大きい地震が起こった
場合には、津波が発生する虞れがあり、このような場合
には、早急に、そのことを沿岸の住民に知らせる必要が
ある。
【０００３】従来、海底などで地震が起こった場合、震
源までの距離と、地震の大きさ（マグニチュード）を、
予め、経験的に作成された判定表に基づき、津波の発生
とその到達時刻が予測され、この予測により、津波の警
報が出されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、津波
の予測に使用される判定表は、かなり大きい地震を予測
して作成されたものであり、例えば急激に海底の地形が
変化する一般的な地震に適用し得るものである。したが
って、例えば地殻変動が、数十秒というように、比較的
緩やかにかつ大きく変動した場合には、津波が発生する
虞れが十分あるのにも拘わらず、津波が発生するほどの
地震ではないと判断されて、津波の警報が出されないと
いう問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、判定表に頼ることな
く、海面の変化を直接に測定して、確実に、津波を検知
し得る津波検知システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の手段は、アンテナを含む第１ＧＰＳ
受信機が設けられた陸上局と、海面に浮遊されるととも
にアンテナを含む第２ＧＰＳ受信機が設けられた計測用
浮体とから構成し、上記計測用浮体に、陸上局側から送
信された基準データおよび第２ＧＰＳ受信機で得られた
測定データを使用してキネマティック方式により、計測
用浮体の位置データを演算する演算処理部およびこの演
算処理部で求められた位置データを陸上局側に送信する
送信機を設け、かつこの位置データに基づき、津波の有
無を判断する判断処理部を具備した津波検知システムで
ある。
【０００７】また、本発明の第２の手段は、アンテナを
含む第１ＧＰＳ受信機が設けられた陸上局と、海面に浮
遊されるとともにアンテナを含む第２ＧＰＳ受信機が設
けられた計測用浮体とから構成し、上記陸上局に、この
陸上局で得られた基準データおよび計測用浮体に設けら
れた送信機から送信された測定データを使用してキネマ
ティック方式により、計測用浮体の位置データを演算す
る演算処理部を設け、かつこの位置データに基づき、津
波の有無を判断する判断処理部を具備した津波検知シス
テムである。
【０００８】上記第１および第２の手段における津波検
知システムによると、計測用浮体の変位をＧＰＳによ
り、キネマティック方式を使用して測定するようにした
ので、非常に精度良く測定することができ、したがって
津波の発生を確実に検知することができる。
【０００９】また、本発明の第３の手段は、アンテナを
含む第１ＧＰＳ受信機が設けられた陸上局と、海面に浮
遊されるとともにアンテナを含む第２ＧＰＳ受信機が設
けられた計測用浮体とから構成し、上記計測用浮体に、
第２ＧＰＳ受信機で得られた測定データを陸上局から送
信された補正データに基づき補正して計測用浮体の位置
データを演算する演算処理部およびこの演算処理部で求
められた位置データを陸上局側に送信する送信機を設
け、かつこの位置データに基づき、津波の有無を判断す
る判断処理部を具備した津波検知システムである。
【００１０】さらに、本発明の第４の手段は、アンテナ
を含む第１ＧＰＳ受信機が設けられた陸上局と、海面に
浮遊されるとともにアンテナを含む第２ＧＰＳ受信機が
設けられた計測用浮体とから構成し、上記陸上局に、こ
の陸上局で求められた補正データにより、計測用浮体に
設けられた送信機から送信された測定データを補正して
計測用浮体の位置データを演算する演算処理部を設け、
かつこの位置データに基づき、津波の有無を判断する判
断処理部を具備した津波検知システムである。
【００１１】上記第３および第４の手段における津波検
知システムによると、計測用浮体の変位をＧＰＳによる
補正データを用いた方式、すなわちディファレンシャル
方式を用いて測定するようにしたので、精度良く測定す
ることができ、したがって津波の発生を確実に検知する
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
におけるＧＰＳ津波検知システムを、図１〜図３に基づ
き説明する。
【００１３】図１は、本第１の実施の形態におけるＧＰ
Ｓ津波検知システムの概略構成を示すものである。図１
において、１は地球の回りの所定軌道を移動する５個の
ＧＰＳ衛星２を利用して、陸上に設けられた観測基地局
（陸上局）３および所定海域の海面（水面でもよい）に
浮遊された津波計測用ブイ（計測用浮体）４の位置すな
わち変位を測定して、津波の発生の有無を検知する津波
検知システムであり、この津波検知システム１における
測位方式として、リアルタイム・キネマティック（ＲＴ
Ｋ）方式が採用されている。
【００１４】図２に示すように、上記基地局３には、各
衛星２からの衛星電波を受けるアンテナ１１に接続され
て、衛星電波を入力して基準局となる基地局３の位置
［正確にはアンテナの設置位置（緯度、経度、高度）］
すなわち基準データを演算により求める演算処理部（図
示せず）が含まれた第１ＧＰＳ受信機１２と、この第１
ＧＰＳ受信機１２で求められた基準データを、上記津波
計測用ブイ（以下、計測用ブイという）４に送信するた
めの第１データ送信機１３と、上記計測用ブイ４から送
信されたデータ（後述する）を受信する第１データ受信
機１４と、この第１データ受信機１４で受信されたデー
タを記録するための記録部（例えば、コンピュータが使
用される）１５とが具備されている。
【００１５】また、図３に示すように、上記計測用ブイ
４は、所定海域の海底に沈められたアンカー２１と、こ
のアンカー２１にチェーンなどの索体２２を介して連結
されるとともにウエイト２３が取り付けられたブイ本体
２４と、このブイ本体２４に設けられた計測機器２５と
から構成されている。
【００１６】上記計測機器２５は、基地局３から送信さ
れた基準データを受信する第２データ受信機３１と、各
衛星２からの衛星電波を受けるアンテナ３２に接続され
て、衛星電波を入力して計測用ブイ４の位置［正確には
アンテナの設置位置（緯度、経度、高度）］を測定する
とともに上記基準データとこの測定データとに基づき基
線ベクトルおよび基線ベクトルからの変位ベクトルを演
算する演算処理部（図示せず）が含まれた第２ＧＰＳ受
信機３３と、この第２ＧＰＳ受信機３３で求められた計
測用ブイ４の変位ベクトルすなわち変位データを基地局
３に送信するための第２データ送信機３４とから構成さ
れている。なお、第２ＧＰＳ受信機３３で求められた変
位データを、第２データ送信機３４に送る際に、一時的
に記憶しておく記憶部（例えば、コンピュータが使用さ
れる）３５が設けられている。
【００１７】そして、さらに基地局３側には、計測用ブ
イ４から送信された変位データを入力して、津波の有無
を判断する判断処理部（図示しないが、コンピュータが
使用される）が具備されており、この判断処理部での判
断結果が、所定箇所に出力されるように構成されてい
る。
【００１８】なお、上記説明においては、各送信機およ
び受信機の駆動用バッテリーについては言及しなかった
が、図２および図３に示すように、それぞれバッテリー
が設けられている（後述する第２の実施の形態において
も同じ）。
【００１９】次に、上記津波検知システムによる津波検
知方法について説明する。陸上に設けられた基地局３に
おいては、第１ＧＰＳ受信機１２にて、基地局３の位置
が測定されるとともに、この位置データが基準データと
して第１データ送信機１３から計測用ブイ４の第２デー
タ受信機３１を経て第２ＧＰＳ受信機３３に送られる。
【００２０】この第２ＧＰＳ受信機３３においては、ブ
イ本体２４の位置が測定されれるとともに、この位置デ
ータと基地局３から送られてきた基準データに基づき基
線ベクトルが求められ、さらに所定間隔置きに（例え
ば、１秒間隔）得られるブイ本体２４の位置データに基
づき上記基線ベクトルに対する変位ベクトルが演算され
て、ブイ本体２４すなわち計測用ブイ４の正確な位置が
リアルタイムで求められる。
【００２１】そして、この求められた変位ベクトルのデ
ータすなわち変位データが、基地局３側に送信され、基
地局３の判断処理部にて、計測用ブイ４の変位すなわち
海面の変動が津波によるものかどうかが判断され、津波
であると判断された場合には、所定箇所に津波発生の警
報が送られる。
【００２２】このように、計測用ブイ４の変位をＧＰＳ
により、特にリアルタイム・キネマティック方式を使用
して測定するようにしたので、非常に精度良く、すなわ
ち海面が数センチ変動した場合でも測定することがで
き、津波の発生を確実に検知することができる。
【００２３】ところで、上記説明においては、第２ＧＰ
Ｓ受信機３３に、衛星電波を受信して位置の測定データ
を得るＧＰＳセンサ部の他に、キネマティック方式の各
演算を行う演算処理部を一緒に配置したが、勿論、キネ
マティック方式の演算を行うための演算処理部を別個に
設けることもできる。
【００２４】また、上記説明においては、基地局３に判
断処理部を具備させたものとして説明したが、勿論、基
地局３とは異なる他の陸上局に、計測用ブイ４の変位デ
ータを送り、そこで判断処理を行わせることもできる。
【００２５】さらに、上記説明においては、基地局３に
おける位置データを基準データとして計測用ブイ４に送
り、第２ＧＰＳ受信機３３において、基線ベクトルを求
めるとともにこの基線ベクトルに対する計測用ブイ４の
変位ベクトルを求めるようにしたが、例えば逆に、基地
局３にリアルタイムにて計測用ブイ４の位置データを送
信し、基地局３側にてキネマティック方式の演算を行
い、計測用ブイ４の変位を求めるようにしてもよい。
【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態における
ＧＰＳ津波検知システムを、図４および図５に基づき説
明する。上記第１の実施の形態においては、計測用ブイ
の位置、すなわち変位を求める方式として、リアルタイ
ム・キネマティック方式を利用したが、本第２の実施の
形態では、ディファレンシャル方式を利用したものであ
る。
【００２７】すなわち、図４に示すように、観測基地局
（陸上局）５１には、各ＧＰＳ衛星からの衛星電波を受
けるアンテナ５２に接続されて、衛星電波を入力して基
地局５１の位置を測定して測定データを得るとともに、
この測定データと予め求められている正確な位置データ
とにより、補正データを演算により求める演算処理部
（図示せず）が含まれた第１ＧＰＳ受信機５３と、この
第１ＧＰＳ受信機５３で求められた補正データを、津波
計測用ブイ（以下、計測用ブイといい、図５に示す）６
１に送信するための第１データ送信機５４と、上記計測
用ブイ６１から送信されたデータ（後述する）を受信す
る第１データ受信機５５とが具備されている。
【００２８】また、上記計測用ブイ６１は、図５に示す
ように、所定海域の海底に沈められたアンカー７１と、
このアンカー７１にチェーンなどの索体７２を介して連
結されるとともにウエイト７３が取り付けられたブイ本
体７４と、このブイ本体７４に設けられた計測機器７５
とから構成されている。
【００２９】上記計測機器７５は、基地局５１から送信
された補正データを受信する第２データ受信機６２と、
各衛星からの衛星電波を受けるアンテナ６３に接続され
て、衛星電波を入力して計測用ブイ６１の位置［正確に
はアンテナの設置位置（緯度、経度、高度）］を測定す
るとともにこの測定データと上記補正データとに基づき
正確な計測用ブイ６１の位置データを演算により求める
演算処理部（図示せず）が含まれた第２ＧＰＳ受信機６
４と、この第２ＧＰＳ受信機６４で求められた計測用ブ
イ６１の位置データを基地局５１に送信するための第２
データ送信機６５とから構成されている。なお、この計
測機器７５は、アンテナを除いて、他の機器類は全てブ
イ本体内に配置されるが、勿論、必要に応じて、ブイ本
体の上部に配置することもできる。
【００３０】さらに、基地局５１側には、計測用ブイ６
１から送信された位置データを入力して、津波の有無を
判断する判断処理部（図示しないが、コンピュータが使
用される）が具備されており、この判断処理部での判断
結果が、所定箇所に出力されるように構成されている。
【００３１】次に、上記津波検知システムによる津波検
知方法について説明する。陸上に設けられた基地局５１
においては、第１ＧＰＳ受信機５３にて、基地局５１の
位置が測定されるとともに、この測定データと予め求め
られている位置データとに基づき、補正データが演算に
より求められて、第１データ送信機５４から計測用ブイ
６１の第２データ受信機６２を経て第２ＧＰＳ受信機６
４に送られる。
【００３２】この第２ＧＰＳ受信機６４においては、ブ
イ本体７４の位置が測定されれるとともに、基地局５１
から送られてきた補正データに基づき正確な位置データ
が所定間隔置きに（例えば、１秒間隔）、すなわちリア
ルタイムで演算により求められる。
【００３３】そして、この求められた位置データが、基
地局５１側に送信され、基地局５１の判断処理部にて、
計測用ブイ６１の変位すなわち海面の変動が津波による
ものかどうかどうかが判断され、津波であると判断され
た場合には、所定箇所に津波発生の警報が送られる。
【００３４】このように、計測用ブイ６１の変位をＧＰ
Ｓによるディファレンシャル方式を用いて測定するよう
にしたので、精度良くリアルタイムで測定することがで
き、したがって津波の発生を確実に検知することができ
る。
【００３５】ところで、本説明においても、第２ＧＰＳ
受信機６４に、衛星電波を受信して位置の測定データを
得るＧＰＳセンサ部の他に、ディファレンシャル方式に
必要な各演算を行う演算処理部を一緒に配置したが、勿
論、ディファレンシャル方式の演算を行うための演算処
理部を別個に設けることもできる。
【００３６】また、基地局５１に判断処理部を具備させ
たものとして説明したが、勿論、他の陸上固定局に、計
測用ブイ６１の位置データを送り、そこで判断処理を行
わせることもできる。
【００３７】また、基地局５１において求められた補正
データを計測用ブイ６１側に送り、第２ＧＰＳ受信機６
４において測定された測定データを補正するようにした
が、例えば逆に、基地局５１にリアルタイムで計測用ブ
イ６１の測定データを送信し、そして基地局５１側にて
補正を行い、計測用ブイ６１の変位を求めるようにして
もよい。
【００３８】さらに、上記説明においては、ブイ本体７
４を索体７２を介してアンカー７１に連結して係留させ
たが、アンカーに係留させずに、例えば定点保持機構を
使用して、動的にその位置を保持させるように構成して
もよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明の津波検知システム
によると、ＧＰＳを利用して、計測用浮体の位置をキネ
モティック方式または補正データを用いたディファレン
シャル方式で測定して、海面の変位を検出するようにし
たので、地震と判断されないような地殻変動により発生
するような津波でも、確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における津波検知シ
ステムの概略構成を示す断面図である。
【図２】同第１の実施の形態の津波検知システムにおけ
る観測基地局側の構成を示すブロック図である。
【図３】同第１の実施の形態の津波検知システムにおけ
る計測用ブイの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の津波検知システム
における観測基地局側の構成を示すブロック図である。
【図５】同第２の実施の形態の津波検知システムにおけ
る計測用ブイの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 津波検知システム ２ ＧＰＳ衛星 ３ 観測基地局 ４ 津波計測用ブイ １１ アンテナ １２ 第１ＧＰＳ受信機 １３ 第１データ送信機 １４ 第１データ受信機 ３１ 第２データ受信機 ３２ アンテナ ３３ 第２ＧＰＳ受信機 ３４ 第２データ送信機 ５１ 観測基地局 ５２ アンテナ ５３ 第１ＧＰＳ受信機 ５４ 第１データ送信機 ５５ 第１データ受信機 ６１ 津波計測用ブイ ６２ 第２データ受信機 ６３ アンテナ ６４ 第２ＧＰＳ受信機 ６５ 第２データ送信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 正生 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 寺田 幸博 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 一色 浩 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 前田 誠一 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 横山 昭 東京都大田区西蒲田７丁目37番10号 日立 造船情報システム株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンテナを含む第１ＧＰＳ受信機が設け
    られた陸上局と、海面に浮遊されるとともにアンテナを
    含む第２ＧＰＳ受信機が設けられた計測用浮体とから構
    成し、上記計測用浮体に、陸上局側から送信された基準
    データおよび第２ＧＰＳ受信機で得られた測定データを
    使用してキネマティック方式により、計測用浮体の位置
    データを演算する演算処理部およびこの演算処理部で求
    められた位置データを陸上局側に送信する送信機を設
    け、かつこの位置データに基づき、津波の有無を判断す
    る判断処理部を具備したことを特徴とする津波検知シス
    テム。
  2. 【請求項２】 アンテナを含む第１ＧＰＳ受信機が設け
    られた陸上局と、海面に浮遊されるとともにアンテナを
    含む第２ＧＰＳ受信機が設けられた計測用浮体とから構
    成し、上記陸上局に、この陸上局で得られた基準データ
    および計測用浮体に設けられた送信機から送信された測
    定データを使用してキネマティック方式により、計測用
    浮体の位置データを演算する演算処理部を設け、かつこ
    の位置データに基づき、津波の有無を判断する判断処理
    部を具備したことを特徴とする津波検知システム。
  3. 【請求項３】 アンテナを含む第１ＧＰＳ受信機が設け
    られた陸上局と、海面に浮遊されるとともにアンテナを
    含む第２ＧＰＳ受信機が設けられた計測用浮体とから構
    成し、上記計測用浮体に、第２ＧＰＳ受信機で得られた
    測定データを陸上局から送信された補正データに基づき
    補正して計測用浮体の位置データを演算する演算処理部
    およびこの演算処理部で求められた位置データを陸上局
    側に送信する送信機を設け、かつこの位置データに基づ
    き、津波の有無を判断する判断処理部を具備したことを
    特徴とする津波検知システム。
  4. 【請求項４】 アンテナを含む第１ＧＰＳ受信機が設け
    られた陸上局と、海面に浮遊されるとともにアンテナを
    含む第２ＧＰＳ受信機が設けられた計測用浮体とから構
    成し、上記陸上局に、この陸上局で求められた補正デー
    タにより、計測用浮体に設けられた送信機から送信され
    た測定データを補正して計測用浮体の位置データを演算
    する演算処理部を設け、かつこの位置データに基づき、
    津波の有無を判断する判断処理部を具備したことを特徴
    とする津波検知システム。
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