プレプリント / バージョン1

SDRを用いた人工衛星電波受信によるドップラー効果教材の開発と実践

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DOI:

https://doi.org/10.51094/jxiv.4435

キーワード:

ドップラー効果、 教材開発、 人工衛星電波受信実験

抄録

安価なソフトウェア無線機(SDR)を用いた人工衛星電波受信実験を、高校物理でのドップラー効果学習の教材として提案する。SDRで取得した受信電波の周波数のドップラーシフトから、衛星が最高仰角90°で通過すると近似することで、高校生が演習問題として扱える範囲で衛星の速さを求められる。本近似による誤差も検討した。高校生を対象とした授業実践により、本教材が、授業内での実施が現実的であり、学習内容の理解深化、理科の有用感の向上、誤差・有効数字への気づきを促すことが示唆された。

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無し

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引用文献

浅井文男 : 物理教育 46-5 (1998) 246-250.

浅井文男 : 日本物理学会講演概要集 53.2.4 (1998) 993.

小林尚輝ら : 物理教育 68-2 (2020) 79-86.

例えば、福江純・沢武文・高橋真智 編:「極・宇宙を解く―現代天文学演習」恒星社厚生閣 2020年 第1章10節.

小林尚輝 :「高校物理教材としての人工衛星電波受信実験」静岡大学大学院 教育学研究科 修士論文 2020年 https://wwp.shizuoka.ac.jp/jushin-jikken/教員の方へ/ (最終閲覧日2026年1月7日) .

T.S. Kelso :「CelesTrak」https://celestrak.org/ (最終閲覧日2026年1月7日).

Pytroll Team : 「Pyorbital」https://pyorbital. readthedocs.io/ (最終閲覧日2026年1月7日).

National Oceanic and Atmospheric Administration : 「History of NOAA Satellites」https://www.nesdis. noaa.gov/our-satellites/related-information/history-of-noaa-satellites (最終閲覧日2026年1月7日).

林正之 :「人工衛星の電波をキャッチしようII」 宇宙航空研究開発機構 宇宙教育センター 2007年 https://www.yac-j.com/wp-content/uploads/2024/12/2-5.pdf (最終閲覧日2026年1月7日).

村中崇信・白水始 : 京都大学高等教育研究 20 (2014) 39-48.

松平朋香ら : 天文教育 36-3 (2024) 21-26.

Chris Peat:「Heavens-Above」https://heavens-above.com/ (最終閲覧日2026年1月7日).

National Oceanic and Atmospheric Administration : 「POES Performance Status」https://www.ospo.noaa. gov/ operations/poes/status.html (最終閲覧日2026年1月7日).

Kent Britain : 「VHF/UHFのための安価なアンテナ」 JAMSAT https://www.jamsat.or.jp/features/cheapyagi/ uhf.html (最終閲覧日2026年1月7日).

今井雅文ら : 工学教育 72-5 (2024) 117-122.

杉山明ら : 天文教育 35-3 (2023) 31-32.

Mario Täubel :「HDSDR」https://www.hdsdr.de/ (最終閲覧日2026年1月7日).

鈴木憲次 : 「オールバンド・パソコン電波実験室 HDSDR & SDR#」CQ出版 2019年.

小林尚輝ら : 「受信表作成用Excelファイル」https://wwp.shizuoka.ac.jp/jushin-jikken/受信実験/受信表file/ (最終閲覧日2026年1月7日).

) 内山秀樹 : 「Satellite Radio Reception Experiment (NOAA-18)」https://youtu.be/hI9_NchDOc4 (最終閲覧日2026年1月7日).

樋口耕一 : 理論と方法 19-1 (2004) 101-105.

田中京子 : 久留米大学コンピュータジャーナル 28 (2014) 37-52.

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投稿日時: 2026-05-06 00:34:51 UTC

公開日時: 2026-05-25 02:36:36 UTC
研究分野
心理学・教育学