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イルカ(クジラ)は水中で、超音波を視覚の代わりにしています。この超音波の仕組みを機械で再現する試みはされているのでしょうか? ソナーなどに応用できそうな気がします。

●質問者: isogaya
●カテゴリ:科学・統計資料
✍キーワード:イルカ クジラ ソナー 機械 視覚
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 4/5件

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1 ● tenida
●23ポイント

超音波技術は、様々な分野に利用されています。

1.よく知られたものに魚群探知機

イルカのソナーに学ぶ新しい魚群探知技術

イルカの有するソナーは高い空間分解能と高度な対象判別能力をもっている。これまでの魚群探知機がモノクロテレビであったとしたら,イルカ型ソナーはハイビジョンテレビと言えるだろう

との指摘が載っています。

ここにはイルカの超音波の発信・受信の仕組みの簡単な説明と、その工業的利用の代表例が載っています。

超音波応用の概要を見ますと、特に4?6ページに、超音波応用技術の広範な分野の一覧表が紹介されています。


2 ● kappagold
●23ポイント

反響定位とかエコーロケーションという言葉で探すと色々と研究されているのが見つかります。


イルカが網にかかるのを防止したり、盲人用の感覚代行機器の開発につなげたりという事が期待されているそうです。


1 漁網への混獲の防止

毎年,噴火湾において定置網に少なからずネズミイルカが混獲されてしまう.これは資源保護の観点から重大な問題となっている.ネズミイルカの行動に関連するアフォーダンス知覚やエコーロケーションが明らかにできれば,イルカが入り込まないような漁網のデザイン,混獲を防止できるような装置の開発に応用が期待できる.

2 盲人用感覚代行機器への応用

イルカは優れたエコーロケーション能力により環境を探索し,自らの行動を制御していることが十分考えられる.盲人も同様に,外界の音を利用して周囲を認知している.ネズミイルカのエコーロケーション能力の解明は,盲人が外界の音をさらに有効に利用できるようにする装置(感覚代行装置)の開発に応用できることが期待できる.

http://www.mmjp.or.jp/itokiyo/jap/studies/porpoise/porpoise.htm


3 ● Baku7770
●22ポイント

http://cse.fra.affrc.go.jp/akamatsu/at/E07.htm

ソナーの研究としては、超音波を発生させるタイプ(アクティブソナーといいます)のものは自分自身がここにいるとばらしているようなものですから、最近では衰えています。

潜水艦との通信手段としての低周波利用も同じ理由で廃れつつあるようです。

そのため、海中での音波利用は民間の研究機関に解放される傾向にあり、クジラの生態・地球温暖化に伴う海水温の変化・海底火山活動の研究に使われています。


4 ● ろい
●22ポイント

潜水艦で使用する「ソナー」は自分の位置が分からないよう、音を出さない(パッソブソナー)がほとんどです。

実用化されているものとしては「魚群探知機」が一番近いと思います。

12.1型2周波カラー魚群探知機 FCV-1150|魚群探知機|漁労機器|舶用機器|製品情報|古野電気(フルノ) FURUNO

「魚群」探知機と言っても

まで分かるのですからイルカのソナーに十分近づいていると言えるでしょう。

原理的には音を出して反射するまでの時間で距離を測定するだけですが、

音は光などに比べて指向性が低く、乱反射を起こすので正確に形状を測定するには高度な処理が必要です。

イルカにしろ、魚群探知機にしろその処理部分が能力の「妙」になります。

(コメントの方が書かれていますがこの意味で「超音波」でも「可聴音」でも測定は可能です。

可聴音を使用しないのは精度・魚が逃げないようにするなどの理由がメインかと思われます)


また水中でのソナーが多いのに、陸上ではあまり使用されないのは陸上では

等の理由があります。

こうもりがソナーで飛べるのは検出距離が短いから。小型の動物ならでは、と言うことになります。

工業用では「超音波センサ」というのが古くから実用化されていますが、これはある一点までの距離を著音波で測定するものです。

製品情報 -超音波センサ-

先にも言ったように指向性が低いため、精密測定には不向きです。

しかし指向性が低いことを逆に利用して揺らぎのある水面の測定などに使用されます。

(たとえばタンクの充填量とか)

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