オーロラ3次元分布の復元
多点で撮影された複数のオーロラ画像にコンピュータトモグラフィ（CT）を応用して、オーロラの3次元構造を復元する手法を開発しています。さらに、オーロラ画像にレーダー観測による電離圏電子密度データやイメージングリオメータ観測による銀河雑音吸収データ等を加えることで、より正確なオーロラ3次元構造を復元できる「一般化オーロラトモグラフィ法」を新たに開発しています。
- 一般化オーロラトモグラフィ法の開発（和文論文, 英文論文）
- オーロラ3次元構造の解析例
ULF地磁気脈動の研究
ULF帯（周期1秒以上）の地磁気の振動は、ULF地磁気脈動と呼ばれ、太陽風のエネルギーがどのように地球に入ってくるのかを理解する上でとても重要な現象です。
- 赤道域のPc3地磁気脈動の空間構造
- 日の出境界におけるPc3地磁気脈動の空間構造
- Pc3地磁気脈動のグローバルな空間構造
- オーロラ（PMAAsとQSAPs）とPc5地磁気脈動
IUGONETプロジェクト
大学間連携プロジェクト「超高層大気長期変動の全球地上観測・研究（Inter-university Upper atmosphere Global Observation NETwork:IUGONET）」では、極地研、東北大、名大、京大、九大が有する超高層大気データを容易に検索・取得・描画・解析するためのメタデータデータベース、解析ソフトウェア等を開発しています。
リオメータによる高エネルギー降下電子の観測
リオメータは、銀河から飛んでくる雑音電波を観測し、その電離層吸収現象からオーロラ等に伴う高エネルギー電子（E>10keV）の降り込みを調べる装置です。イメージングリオメータは、銀河雑音吸収の2次元分布を取得することができます。
- イメージングリオメータ観測による銀河雑音吸収と低高度衛星観測による高エネルギー降下電子フラックスの比較
- イメージングリオメータ観測による銀河雑音吸収とオーロラ単色光を組み合わせたオーロラ降下電子エネルギー推定法（和文論文, 英文論文）
- 南米リオメータネットワーク（SARINET）による南大西洋磁気異常帯の研究
その他
- ベピコロンボ水星磁気圏探査機（MMO）搭載用フラックスゲート磁力計の開発
- PWING（地上多点ネットワーク観測による内部磁気圏の粒子・波動の変動メカニズムの研究）プロジェクト 広ビームリオメータの開発・展開
- 小電力無人オーロラ観測システムの開発