コンテンツです

準天頂衛星システムの必要性

なぜ今、準天頂衛星システムが必要とされているのか

準天頂衛星システムの主要な利用可能地域

主要な利用可能地域

カーナビやスマートフォン、携帯電話などから利用できるナビ機能はとても便利で、利用は拡大の傾向にあります。これらの便利な機能は、人工衛星からの測位信号(電波)を使って、現在位置を知ることができる「衛星測位サービス」を利用しており、この技術は測量や防災などの分野でも活用されています。

しかし、現在の衛星測位サービスは、米国が運用するGPS衛星を利用しているため、視界に入る衛星数が少ないなどの理由により、安定したサービスが受けられませんでした。

時間帯や場所を選ばず、いつでもどこでも利用できる安定した衛星測位サービスを実現するため、GPS衛星と互換性を持ち、GPS衛星と一体で利用することができる準天頂衛星システム「みちびき」が、2018年にスタートし、衛星測位のサービス環境を劇的に進化させることになります。

準天頂衛星システムは、日本と経度の近いアジア、オセアニア地域でも、利用することができるため、これらの地域の国々にも、利用拡大を進めていきます。

衛星の配備計画

準天頂衛星システムは、2010年9月11日に初号機を打ち上げ、現在はJAXAで運用を行っています。その後2011年9月の閣議において、「4機体制を整備し、7機体制を目指す」ことが決定され、2013年1月の「宇宙基本計画」においても重要な政策と位置づけられてきました。

このような状況下、政府は追加3機(準天頂軌道2機、静止軌道1機)の開発を決定し、2016~17年度に打ち上げ、2018年度から4機体制で運用することとなりました。開発・運用はPFI事業によって実施されることとなり、初号機を含めた4機の運用は、準天頂衛星システムサービス株式会社が行うことになりました。

その後、2015年1月に策定された新たな「宇宙基本計画」において、「2023年度をめどに持続測位可能な7機体制での運用を開始する」と決定されています。

マルチパス(建物等での反射)や衛星配置による誤差を改善するためには、測位に使用する衛星数を増やす必要があります。しかし、GPS衛星だけでは安定した高精度測位を行うためには衛星数が不足していますが、GPS衛星は米国が運用しているため、数を増やすことはできません。そこで、GPS互換である準天頂衛星を増やすことによって測位誤差が改善します。

常時可視となる衛星数
(仰角20度以上)
合計 GPS 準天頂衛星*
2017年以前 6~8機 5~7機
(31機体制)
0.7機(1機体制)
2018~22年 8~10機 3機(4機体制)
2023年以降 10~12機 5機(7機体制)
*準天頂衛星の衛星数は、アジア太平洋地域で見える準天頂軌道衛星と静止軌道衛星とを合わせた数です。

安定した高精度測位のためには8機以上の衛星が見えることが望ましいといわれています。2018年以降、準天頂衛星が4機体制になり、GPSと併せて8機以上の衛星がほぼ日本全土をカバーするようになります。これにより、ビルや樹木などで視界が狭くなる都市部や山間部を除き、8機以上で安定した測位を行うことができるようになります。

都市部や山間部では、1~2機程度の衛星からの電波が遮られてしまうため、その場合でも8機以上の安定した測位のため、将来的に準天頂衛星を7機まで整備することを目指します。

電離層誤差を解消するためには、L1とL2(又はL5)という複数の周波数を組み合わせて測位する必要があります。初期のGPS衛星は、軍事用を除くと1周波だけでしたが、最新のGPS衛星は、複数周波となっています。準天頂衛星は、初号機を含めて4機とも複数周波衛星となっています。

2018年には複数波GPS衛星が増加し、準天頂衛星と一体で利用することにより、本来の位置精度に近づきます。

複数波(民生用)の衛星数 合計 GPS 準天頂衛星
2016年10月 18機
(L5は13機)
17機
(L5は12機)
1機
2018年 25機
(L5は18機)
21機
(L5は14機)
4機
2023年 38機
(L5は31機)
31機
(L5は24機)
7機