コスパス・サーサット Cospas-Sarsat （国際的な衛星支援・捜索救助システム）海上保安庁 1 コスパス・サーサット・システムとは • 遭難した船舶、航空機、または陸上移動体に備え付けられた発信機（ビーコン）が発射する遭難警報（アラート）の位置を人工衛星により検出し、それらを関係する最寄の国等の救助機関等に迅速に配信するための国際的なシステム 2 名称由来 • コスパス（ＣＯＳＰＡＳ：ロシア語） • Cosmicheskaya Systyema Poiska Aariynyich Sudov （衛星による遭難船捜索システム） • サーサット（ＳＡＲＳＡＴ：英語） • Search And Rescue Satellite Aided Tracking Cospas-Sarsat takes the “search” out of Search & Rescue 3 システム概念図４０６ＭＨｚ海外ＭＣＣ EPIRB（非常用位置指示無線標識）＝船の遭難警報発信機（参考：航空用は「ELT」（航空機用救命無線機）という。） LUT（地上受信局）＝衛星からの電波を受信する設備（横浜） MCC（業務管理センター）＝遭難警報データを関係機関に配信する機関（霞ヶ関本庁） RCC（救難調整本部）＝救助活動の調整を行う機関（管区海上保安本部、羽田RCC等） 4 コスパス・サーサット衛星＝低軌道(LEOSAR)衛星６機、静止軌道(GEOSAR)衛星６機（平成１７年６月現在）歴史１ • １９７９年：米国、ソ連、フランス、カナダの関係機関が覚書に署名し、構築を開始 • １９８２年：最初の衛星、打ち上げ • １９８４年：米国（海洋大気庁（ＮＯＡＡ））、ソ連（海事省）、フランス（国立宇宙研究所（ＣＮＥＳ））、カナダ（国防省）が第２次覚書に署名 • １９８５年：正式に運用開始を宣言 5 歴史２－国際機関の設立 • １９８８年：米、ソ、仏、加が「国際的なコスパス・サーサット計画協定」に署名、国際機関「コスパス・サーサット」（事務局：ロンドン）を設置 • １９９３年：日本が、「国際的なコスパス・サーサット計画との地上部分提供国としての提携に関する通告の書簡」（平成５年条約第四号）を国際海事機関（ＩＭＯ）事務局長に寄託、正式に地上部分提供国となる。（日本では海上保安庁が設備を構築し、責任機関として登録された。） 6 関連国際条約 • 国際的なコスパス・サーサット計画協定（米露仏加） • 国際的なコスパス・サーサット計画との地上部分提供国としての提携に関する通告の書簡【平成５年条約第四号】（日本） • 海上人命安全条約（SOLAS条約) • 船舶へのビーコン（406MHz EPIRB)搭載義務付け • 国際民間航空条約（ICAO条約） • 航空機へのビーコン（406MHz ELT)搭載義務付け 7 国際的なコスパス・サーサット計画協定（平成１８年６月３０日現在） A) 締約国：４カ国（米・露・仏・加）  宇宙部分及び地上部分を提供 B) 地上部分提供国：日本など２４カ国 • （阿、亜、豪、伯、ﾁﾘ、中、印、ｲﾝﾄﾞﾈｼｱ、伊、日、韓、ＮＺ、ﾅｲｼﾞｪﾘｱ、諾、ﾊﾟｷｽﾀﾝ、ﾍﾟﾙｰ、ｻｳｼﾞｱﾗﾋﾞｱ、新、南ア、西、ﾀｲ、英、越、トルコ）  ＬＵＴやＭＣＣを提供 C) 利用国：９カ国 • （ﾃﾞﾝﾏｰｸ、独、希、ﾏﾀﾞｶﾞｽｶﾙ、蘭、ｽｳｪｰﾃﾞﾝ、ｽｲｽ、ﾁｭﾆｼﾞｱ、ﾎﾟｰﾗﾝﾄﾞ）  遭難警報情報の利用のみ D) 地上部分提供機関：２機関（香港、台湾（ＩＴＤＣ））  ＬＵＴやＭＣＣを提供する地上部分提供国以外の機関   上記を総称して「参加国等」（Participants）と呼ぶ。Ｂ）、Ｃ），Ｄ）となるためには、定型の「通告の書簡」をＩＭＯまたはＩＣＡＯ事務局長に寄託しなければならない。参加国等には様々な権利・義務が発生。例えば       責任機関を指定する義務（日本は海保）理事会の合意事項に従う義務各種の会合に出席する義務分担金を支払う義務コスパス・サーサット衛星システムを利用する権利各種の会合に対して文書を提出し、議題を提案する権利 8 各国の責任機関締約国：米国（ＮＯＡＡ（海洋大気庁）），ロシア（国営企業モルシビアスプートニク（運輸省））フランス（ＣＮＥＳ（国立宇宙研究センター）、カナダ（ＮＳＳ（国家捜索救助事務局））通告の書簡を寄託した国の責任機関（英語名称へのリンク）ＩＭＯ事務局長寄託国ＩＣＡＯ事務局長寄託国オーストラリア（海上安全庁）韓国（海洋警察庁）アルジェリア（国防省）タイ（航空局）中国（海上安全庁）シンガポール（航空局）アルゼンチン（衛星警報機関）デンマーク（航空局）インドネシア（捜索救助庁）南アフリカ（海上安全庁）ブラジル（航空局）ドイツ（海事局）日本（海上保安庁）スペイン（宇宙研究機関）チリ（空軍）マダガスカル（捜索救助調整センター）ノルウェー（内務省）英国（沿岸警備庁）インド（宇宙研究機関）スウェーデン（救助庁）ナイジェリア（緊急事態庁）ベトナム（海事通信会社）イタリア（人民保護局）スイス（航空局）パキスタン（宇宙研究機関）ギリシャ（海事局）ニュージーランド（航空局）チュニジア（外務省）ペルー（沿岸警備庁）オランダ（運輸省）サウジアラビア（航空局）トルコ（運輸省）ポーランド（航空局） 9 コスパス・サーサット事務局 • 所在地：モントリオール • 事務局長：ダニエル・レベスケ氏（フランス人） • 事務局職員：専門職員等８名（含、局長） 10 国際会議 • 理事会（Cospas-Sarsat Council〔ＣＳＣ〕）：閉鎖理事会：毎年４月及び毎年１０月（３日間）公開理事会：毎年１０月（４日間）最高意思決定機関であり、技術基準の改正や財務に関する事項などを審議する。 • 閉鎖理事会（ＣＬＤ）：締約国（米、仏、加、露）のみ出席可 • 公開理事会（ＯＰＮ）：全ての参加国、オブザーバー等が出席可 • １０月の理事会は、ＣＬＤを水～金に開催し、週末を挟んで翌週の月～木にＯＰＮを開催するのが通例 • 合同委員会（Joint Committee〔ＪＣ〕）：毎年６月（６日間）各種の技術的問題を検討し、理事会に対して対策を提案する。 • 作業部会（Task Group〔ＴＧ〕）：毎年３月頃（約１週間）特定の議題を絞り込んで、集中的に検討し、理事会に対して対策を提案する。 11 関係国内法 • 電波法 − 施行規則 − 無線設備規則 − 無線機器型式検定規則 • 船舶安全法 − − − − 船舶救命設備規則小型船舶安全規則小型漁船安全規則船舶等型式承認規則 • 航空法 − 施行規則 12 発信機（ビーコン）の種類 • 船舶用：非常用位置指示無線標識 • （ＥＰＩＲＢ：Emergency Position Indicating Radio Beacon） • 航空機用：航空機用救命無線機 • （ＥＬＴ：Emergency Locator Transmitter） • 陸上移動体用：救命用携帯無線機 • （ＰＬＢ：Personal Locator Beacon） 13 ビーコンの例ＥＰＩＲＢＰＬＢＥＬＴ 14 ビーコンの電波 • ４０６ＭＨｚ波 • 主として船舶用ＥＰＩＲＢが使用している周波数。 • デジタル化された次の内容を含む。 • 国番号、固有ＩＤ、発信機の種類、位置（ＧＰＳ等が内臓されている場合のみ）等 • • 約５０秒に一度電波を発射１２１．５ＭＨｚ波 • ＰＬＢや航空機のＥＬＴがこれまで使用していた周波数。 • 連続波であり、デジタル化された情報は含まれない。 • ４０６ＭＨｚビーコンにも搭載されており、４０６ＭＨｚ波が発射されていない時に連続電波を発射。（捜索救助航空機の誘導「ホーミング」用（注）） − （注）捜索救助航空機は、１２１．５ＭＨｚの方向探知機により、電波の発射源を捜索する。 • • 衛星による１２１．５ＭＨｚの処理は、２００９年２月１日をもって停止される。２４３ＭＨｚ波 • 海外の軍のビーコンがこれまで使用していた周波数。 • 連続波であり、デジタル化された情報は含まれない。 • 衛星による処理は、１２１．５ＭＨｚと共に、２００９年２月１日をもって停止される。 15 １２１．５ＭＨｚ／２４３ＭＨｚ波の問題 • コスパス・サーサット衛星は、４０６ＭＨｚ波だけでなく、１２１．５ＭＨｚや２４３ＭＨｚの連続波もキャッチし、その位置を測定するが、１２１．５ＭＨｚにおける通話（１２１．５ＭＨｚは航空用の呼出周波数である）などビーコン以外からの発射などもキャッチし、測位してしまうため、ビーコンなのか、その他の発射なのか識別できない。 • ＩＤ情報が入力されていないので、発射した本人に対して、真の遭難なのか、誤発射なのか確認できない。 • 以上のような状況から、この周波数における誤発射率は、９９．９％を越え、捜索救助活動に重大な支障を起こしてきた。 • このため、コスパス・サーサット衛星によるこれらの周波数の処理を２００９年２月１日から停止することをコスパス・サーサット理事会が決定。 • これらの周波数を使用していたＥＬＴやＰＬＢは、４０６ＭＨｚ波を搭載するビーコンに移行しなければならない。 16 ４０６ＭＨｚビーコンのコーディング • ４０６ＭＨｚビーコンには、次のような情報が入力されている。（コーディング） ビーコンの種類（ＥＰＩＲＢか、ＥＬＴか、ＰＬＢか、等） 国番号（ＩＴＵが定める３桁のＭＩＤと呼ばれる番号。日本は、４３１または４３２。） ＩＤ情報（船の場合は、「海上移動業務識別番号（ＭＭＳＩ）」（ＩＴＵが定める船ごとの固有番号）、「コールサイン」、「連続番号」。航空機の場合は、「航空機登録番号（Ｔ／Ｎ）」、「ＩＣＡＯ番号」、「運航者毎連続番号（ＡＯＤ）」、「ビーコン連続番号」等。国ごとに規制が異なる。） 位置情報（「エンコード位置」という。）（注：ビーコンにＧＰＳなどの測位システムが内蔵されている場合に限る。） 17 衛星システムの概要 • 初期の頃は、地上約１，０００ｋｍにて地球の極軌道を周回する低軌道衛星システム（ＬＥＯＳＡＲ）により構成 • １９９６年より、地上約３６，０００Ｋｍの赤道上に静止する静止軌道衛星システム（ＧＥＯＳＡＲ）も構築 • ２００５年から、地上約２０，０００ｋｍにて地球を周回する中軌道衛星システム（ＭＥＯＳＡＲ）の構築も開始。 18 低軌道衛星システム（ＬＥＯＳＡＲ） • 高度：約１，０００Ｋｍ • 衛星の数（平成１８年７月２１日現在） • サーサット衛星（米仏加） • コスパス衛星（露） 5機 2機 – （注：サーサット衛星は、米国海洋大気庁（ＮＯＡＡ）によって打ち上げられた多目的衛星であり、気象衛星としての機能も有している。） 19 静止軌道衛星システム（ＧＥＯＳＡＲ） • 高度：約３６，０００Ｋｍ • 衛星の数（平成１８年７月２１日現在） • ＧＯＥＳ衛星（米） • ＭＳＧ衛星（ＥＵ） • ＩＮＳＡＴ衛星（インド）３機１機１機 – （注：上記の衛星は、それぞれ多目的衛星であり、ＧＯＥＳやＭＳＧは気象衛星、ＩＮＳＡＴは通信・放送衛星としての機能も持っている。） 20 衛星イメージ（ＬＥＯ，ＧＥＯ） 21 中軌道衛星システム（ＭＥＯＳＡＲ） • 高度：約２０，０００Ｋｍ • 衛星の数（打上予定数） • ＧＰＳ衛星（米）【DASS】２４機 • ガリレオ衛星（ＥＵ）【SAR/Galileo】２７機 • グローナス衛星（露）【SAR/Glonass】２４機 • 特徴：これまでのＬＥＯＳＡＲとＧＥＯＳＡＲは、ビーコンから陸方向への片方向通信であったが、ＭＥＯＳＡＲでは、陸からビーコンへの通信も可能となる。 – （注：これらのシステムは、２００５年より徐々に打上及び実験を開始し、２０１２年までに完成することを目標にしている。） 22 衛星イメージ（ＭＥＯ） 23 遭難位置検出の原理 • ＬＥＯＳＡＲシステム • ビーコンから発射された電波のドップラー効果を測定し、ビーコンの位置を計算する。（レピータモード（ＳＡＲＲ）及びプロッセッサーモード（ＳＡＲＰ）がある。詳細後述。） • ＧＥＯＳＡＲシステム • ビーコンに内臓されたＧＰＳ等の位置データ（「エンコード位置」という。）を衛星が中継するのみ。 • ＭＥＯＳＡＲシステム • ４つの衛星に到着するビーコンからの電波の時間差を測定するＴＤＯＡ（Time Difference of Arrival）と４つの衛星に到着するビーコンからの周波数差を測定するＦＤＯＡ（Frequency Difference of Arrival）の２つが使用される予定である。 24 ドップラー効果による測位原理（ＬＥＯＳＡＲ）図１図２ (Time of Closest Approach: 最接近時刻) • ビーコンからの電波を衛星で受信すると、図１のように周波数が変化 • この変化を測定するとビーコンからの距離が判明。 • 最接近時刻（TCA)の衛星位置から、ビーコン位置は、AまたはBと判明。 • AまたはBのどちらが、真の位置かは、次に飛来する異なる軌道の衛星が通過した時に判定。 25 ＳＡＲＲとＳＡＲＰ（ＬＥＯＳＡＲ） • Search and Rescue Repeater（SARR) • レピータ（中継器）。ビーコンからの電波を単純に中継し、地上受信局（ＬＵＴ）に向け、１５４４．５ＭＨｚに変換して送信する機能。位置の計算は、全て地上で実施する。 • ビーコンとＬＵＴが、衛星からの視界内に同時に存在する必要あり。（ローカルモードのみ） • Search and Rescue Processor（SARP） • サープと読む。ビーコンの位置計算を部分的に衛星内で処理した後、ＬＵＴに向け、１５４４．５ＭＨｚにて送信する機能。 • 衛星内のメモリーに蓄積して、継続的にＬＵＴに送信していくグローバルモードと、衛星からの視界内に同時に存在するＬＵＴに送信するローカルモードとがある。 26 ＬＥＯＳＡＲローカルモードカバーエリア 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ALGIERS,ALGERIA OUARGLA, ALGERIA PARANA, ARGENTINA RIO GRANDE, ARGENTINA ALBANY, AUSTRALIA BUNDABERG, AUSTRALIA BRASILIA,BRAZIL RECIFE,BRAZIL CHURCHILL, CANADA EDMONTON, CANADA GOOSE BAY, CANADA EASTER ISLAND, CHILE PUNTA ARENAS, CHILE SANTIAGO, CHILE 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 BEIJING, CHINA HONG KONG, CHINA TOULOUSE, FRANCE BANGALORE, INDIA LUCKNOW, INDIA JAKARTA, INDONESIA BARI, ITALY KEELUNG, ITDC YOKOHAMA, JAPAN DAEJEON, KOREA WELLINGTON, NＺ ABUJA,NIGERIA TROMSOE, NORWAY SPITZBERGEN, NORWAY 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 41 LAHORE, PAKISTAN CALLAO, PERU ARKHANGELSK, RUSSIA NAKHODKA, RUSSIA JEDDAH, SAUDI ARABIA SINGAPORE CAPE TOWN, SOUTH AFRICA MASPALOMAS, SPAIN COMBE MARTIN, UK ALASKA, USA CALIFORNIA, USA GUAM HAWAII, USA TEXAS, USA FLORIDA, USA 27 Status of LEOSAR Payload Instruments (Last Updated 21 July 2006) Satellite Repeater Instruments SARP 121.5 MHz 243 MHz 406 MHz Global Local Sarsat-6 F F F NO NO Sarsat-7 F L F F F Sarsat-8 L NO F F F Sarsat-9 F F F F F Sarsat-10 F F F F F Cospas-4 NO NA NO NO Cospas-9 F NA NO NO F: Fully Operational NO: Not Operational L: Limited Operations NA: Not Applicable UT: Under Test TBD: To Be Determined 28 Status of GEOSAR Payload Instruments (Last Updated 21 June 2006) Satellite Status GOES 9 (160° E) F GOES-East (75° W) F GOES-West (135° W) F INSAT 3A (93.5° E) L MSG-1 (3.4° W) F MSG-2 (6.5 ° W) Commissioning F: Fully Operational NO: Not Operational L: Limited Operations NA: Not Applicable UT: Under Test TBD: To Be Determined 29 ＧＥＯＳＡＲカバーエリア 30 各衛星システムのメリット・デメリット • ＬＥＯＳＡＲ（低軌道衛星） • 長所： • ＧＰＳ等が内臓されていないビーコンの位置も計算する。 • 全地球上で測位可能である。 • 短所： • • 衛星が飛来するまでに最悪２時間近くかかることがある。ＧＥＯＳＡＲ（静止軌道衛星） • 長所： • 北極・南極を除き、ビーコン上空に常に衛星が存在するため、即時にデータが伝達される。 • 短所： • • ビーコンにＧＰＳ等が内臓されている必要がある。 • 北極・南極がカバーできない。ＭＥＯＳＡＲ（中軌道衛星） • 長所： • • • • ＧＰＳ等が内臓されていないビーコンの位置も計算する。全地球上で測位可能である。ビーコン上空に常に衛星が存在するため、即時にデータが伝達される。陸→ビーコンへ簡単なメッセージの送信が可能である。 31 地上設備 • ＬＵＴ（地上受信局）：衛星からの電波を受信 • 使用する衛星システム毎に次の種類がある。 • ＬＥＯＬＵＴ（低軌道衛星用のもの） → 日本は横浜 • ＧＥＯＬＵＴ（静止軌道衛星用のもの） • ＭＥＯＬＵＴ（将来構築される中軌道衛星用のもの） • ＭＣＣ（業務管理センター）：データを配信 → 日本は霞ヶ関の海上保安庁本庁内 • ＲＣＣ（救難調整本部）：救助活動を調整 → 日本は各管区海上保安本部（１１ヶ所）、羽田ＲＣＣ（航空機事故時のＲＣＣ）ＬＵＴ：Local User Terminal Coordination Center ＭＣＣ：Mission Control Center ＲＣＣ：Rescue （注）ＳＰＯＣ（Search & Rescue Point of Contact）と用語が使用されることがあるが、ＭＲＣＣ（Maritime RCC）やＡＲＣＣ（Aeronautical RCC）等を総称して、このように呼ぶ。 32 ＬＵＴ（横浜） 33 ＭＣＣ（東京・霞ヶ関） 34 地上ネットワーク概要 • 基幹間通信：世界６カ所（日本、米、露、豪、仏、西）に設置された基幹ＭＣＣ間でデータを交換 • 地域内通信：各基幹ＭＣＣと担当する地域内のＭＣＣ（日本の場合：韓、中、越、台、香港）との間でデータを交換 35 地上ネットワーク図 ARMCC ｱﾙｾﾞﾝﾁﾝ CMCC カナダ PEMCC CHMCC チリ BRMCC ペルーブラジル NMCC ノルウェー UKMCC 韓国 KOMCC 英国 USMCC 香港ベトナム ITMCC 米国 HKMCC FMCC VNMCC TAMCC 中国 CNMCC TRMCC トルコ JAMCC 日本台湾イタリアフランス SPMCC スペイン NIMCC AUMCC ナイジェリア CMC オーストラリアロシア ALMCC アルジェリア南アフリカ ASMCC サウジアラビアシンガポールインドタイ SAMCC SIMCC IDMCC THMCC パキスタン PAMCC インド INMCC 36 ＭＣＣｓ 37 船舶保安警報（ＳＳＡＳ） • ＳＳＡＳ：Ship Security Alert System • 船舶がテロ等に遭遇したことを船籍国の治安機関などに通報するシステム  ＩＭＯにてＳＯＬＡＳ条約が改正され、定められた船舶には、２００４年７月から搭載が義務付けられた。 • コスパス・サーサット・システムにおいても配信ソフトウェアを修正し、船籍国だけに通報を配信する仕組みを整備し、ＳＳＡＳ用ビーコンに対応。  （注）ＳＳＡＳ用ビーコンは、普通のＥＰＩＲＢとは、全く別のもの。 38 今後の衛星打上計画（米国）ＬＥＯＳＡＲ衛星（米国、カナダ、フランス合同） • サーサット１１号（ＭＥＴＯＰ－Ａ）２００６年６月 • サーサット１２号（ＮＯＡＡ－Ｎ´）２００７年１２月 • サーサット１３号（ＮＰＯＥＳＳ）２００９年１１月 • サーサット１４号（ＭＥＴＯＰ－Ｂ）２０１０年６月ＧＥＯＳＡＲ衛星 • ＧＯＥＳ－Ｏ２００７年４月 • ＧＯＥＳ－Ｐ２００８年１０月 • ＧＯＥＳ－Ｒ２０１２年９月 • ＧＯＥＳ－Ｓ２０１４年４月ＭＥＯＳＡＲ衛星 • ＧＰＳブロックⅡｰＲ（Ｓバンド）９機２００２年～２００５年 • ＧＰＳブロックⅡｰＦ（Ｓバンド）１２機２００６年～２０１１年 • ＧＰＳブロックⅢ（Ｌバンド）２４機２０１２年～２０１９年 39 今後の衛星打上計画（ロシア）ＬＥＯＳＡＲ衛星 • コスパス１１号 • コスパス１２号ＧＥＯＳＡＲ衛星 • Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌ • Ｌｕｃｈ－Ｍ－１ＭＥＯＳＡＲ衛星 • グローナスＫ１０機１４機２００６年２００７年２００７年４～６月２００９年２００６年～２０１０年２０１１年～２０１９年 40 今後の衛星打上計画（ＥＵ）ＭＥＯＳＡＲ衛星 • ガリレオ２７機２００４年～２００９年 41 今後の衛星打上計画（インド）ＧＥＯＳＡＲ衛星 • ＩＮＳＡＴ－３Ｄ２００７年１～３月 42 主要な関係リンク • コスパス・サーサット事務局 (http://www.cospas-sarsat.org/) • 米国ＮＯＡＡ（海洋大気庁）ＳＡＲＳＡＴ (http://www.sarsat.noaa.gov/) • フランスＣＮＥＳ（国立宇宙研究センター） (http://www.cnes.fr/html/_455_461_1406_.php) • ロシアＲＩＳＤＥ（宇宙技術研究所） (http://rniikp.ru/en/abilities/cospas.html) • カナダＮＳＳ（国家捜索救助事務局） (http://www.nss.gc.ca/site/cospas-sarsat/index_e.asp) 43 関係国際機関 • 国際海事機関（ＩＭＯ）（http://www.imo.org/home.asp） • 国際民間航空機関（ＩＣＡＯ）（http://www.icao.int/） • 国際電気通信連合（ＩＴＵ）（http://www.itu.int/ITU-R/） 44 問い合わせ • お問い合わせは、下記まで。海上保安庁総務部情報通信企画課専門官電話：０３－３５９１－９７００（直通）警備救難部管理課運用司令センター衛星情報解析運用官電話：０３－３５９１－６１０６（直通） E-Mail: [email protected] 45