「準天頂衛星システム」 のご紹介 2015年4月9日 準天頂衛星システムサービス株式会社 日本電気株式会社 目次 1. 準天頂衛星システムについて 2. 衛星測位サービス 3. サブメータ級測位補強サービス 4. センチメータ級測位補強サービス 5. 災害・危機管理通報サービス 6. 衛星安否確認サービス（Q－ANPI） 7. 測位技術実証サービス 8. 実証実験事例紹介 （予備） 9. 利用拡大活動 Page 1 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（事業概要） ▐ 米国の測位衛星であるＧＰＳは、山間部や都市部においては、山やビル陰など によりＧＰＳ衛星を補足できないことから、測位精度が十分でない場合があり、 利用可能時間、利用可能エリア、測位精度等が課題となっている。 ▐ 準天頂衛星システムは、より高度な利用が促進されるように、国（内閣府）が平 成２４年度末から２つの事業形態として、事業化を進めているシステムである。 準天頂衛星システムの運用等事業 （ＰＦＩ事業：ＱＳＳ（※）にて受託） 期間 平成24年度から21年間 ①総合システムの設計・検証業務 事業 ②地上システムの整備および維持・管理 等業務 概要 ③総合システムの運用等業務の実施 ④利用拡大・推進 準天頂衛星システムの衛星開発等事業 （国直轄事業） 平成24年度から5年間 準天頂衛星システム3機（準天頂軌道衛 星：2機、静止軌道衛星：1機、 シミュレー タ等）の開発および整備 (打上げは別) みちびき＋本件3機の4機体制で運用を 開始予定 ※ＱＳＳ：準天頂衛星システムサービス株式会社（Quasi-Zenith Satellite System Services Inc.）の略称。 代表企業は日本電気（株）。当該事業についてＱＳＳより日本電気（株）が事業委託契約。 Page 2 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（事業体制） 内閣府 国直轄事業 PFI事業 準天頂衛星システムサービス 株式会社（ＱＳＳ） 三菱電機株式会社 ・衛星の整備 Page 3 日本電気株式会社 三菱電機株式会社 ・総合システムの設計・検証 ・地上設備の整備 ・地上設備の維持管理 ・準天頂衛星システムの運用 ・地上設備の整備 ・地上設備の維持管理 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（システム構成） ▐ QZSSは衛星系システムと呼ばれる宇宙空間に配備された4機のQZSと、地上 系システムと呼ばれる地上に配備された主管制局、監視局、追跡管制局から構 成される。 ▐ 国の社会インフラ事業のため、全てのサービスはGPSと同様に無償。 Page 4 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（全体計画） FY 2012 衛星システム （国直轄） 2013 2014 2015 設計・整備 契約 (3月) 地上システム (PFI 事業 準天頂衛星 初号機 2017 2018 2019 2020～2032 2,3,4号機打上(想定) 運用 契約 総合 総合システム(3月末) システム 設計 地上システ ムの開発・ 整備 2016 総合 システム 検証 開発・整備 運用（ＪＡＸＡ） 維持管理・運用 運用(準天頂衛星ｼｽﾃﾑｻｰﾋﾞｽ(株)) ) 利用拡大 推進 Page 5 利用拡⼤推進活動（情報発信・収集、プロモーション活動、実証実験） © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（軌道） ▐ 追加3機（準天頂軌道2機、静止軌 道1機）を打ち上げ、2018年度より 初号機を含めた4機運用 3機の準天頂軌道衛星が日本の 仰角20度以上に16時間留まり、 日本上空には8時間留まる。 1機の静止衛星は常に赤道上 に留まる。（静止位置：127°E） 日本を中心としたアジア・オセアニア地域 で利用することが可能。 Page 6 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 赤道 Equator １．準天頂衛星システムについて（仰角） ▐ 準天頂軌道3機構成の場合のQZSSコンステレーションによる各都市の 仰角の変化 Page 7 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（衛星） ▐ 初号機は2010年9月に打上げられ、現在JAXA殿により運用中 ▐ 衛星製造事業者にて開発整備している2～4号機（準天頂軌道衛星2機 、静止軌道衛星1機）の衛星システム概要は以下のとおり 設計寿命 15年 打上げ年 2017年 衛星サイズ（X,Y,Z) 準天頂軌道（QZO）衛星 ：2.8m×18.9m×6.2m ※Y方向はパドル展開時 静止軌道（GEO）衛星 ：7.1m×18.9m×5.4m ※X方向はアンテナ展開時、Y方向はパドル展開時 打上げ質量 準天頂軌道（QZO）衛星 ：4ton 静止軌道（GEO）衛星 ：4.7ton 打上げロケット 準天頂軌道（QZO）衛星 ：H-ⅡA202 静止軌道（GEO）衛星 ：H-ⅡA204 Page 8 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（提供サービス） 分類 サービス名称 概要 測位関連 衛星測位サービス GPSと互換性のある測位信号を提供するサービス。送信する 測位信号はGPS Block IIIが提供する信号と共存性・相互運 用性を有するL1C/A信号、L1C信号、L2C信号及びL5信号。 サブメータ級測位補強 サービス サブメータ級の測位精度をユーザに提供するサービス。L1S 信号で提供する。 センチメータ級測位補強 サービス センチメータ級の高精度な測位をユーザに提供するサービス。 L6信号で提供する。 測位技術実証サービス 新技術による測位技術を実証するための環境をL5S信号で 提供する。 災害・危機管理通報 サービス（災危通報） 災害、危機管理、避難勧告などを準天頂衛星経由で送信す るサービス。 サブメータ級測位補強サービスと同じL1S信号で提供する。 衛星安否確認サービス （Q-ANPI） 大規模災害時など通信が途絶した場合など、利用者が安否 情報を準天頂衛星に送信し、電子メールを送るサービス。S バンド信号で提供する。 メッセージ 関連 Page 9 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（信号一覧） 1号機 信号名称 L1C/A 2～4号機 準天頂軌道 準天頂軌道 静止軌道 1機 2機 1機 ○ ○ ○ 配信サービス 中心周波数 GNSS相対 衛星測位サービス GPS互換 L1C ○ ○ ○ 衛星測位サービス 1575.42MHz サブメータ級測位補強サービス L1S ○ ○ ○ － 災害・危機管理通報サービス L2C ○ ○ ○ 衛星測位サービス L5 ○ ○ ○ 衛星測位サービス 1227.60MHz GPS互換 GPS互換 1176.45MHz － L5S － ○ ○ 測位技術実証サービス L6 ○ ○ ○ センチメータ級測位補強サービス 1278.75MHz － Sバンド － － ○ 衛星安否確認サービス ２GHZ band － Page 10 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 １．準天頂衛星システムについて（7機体制） ▐ 準天頂衛星７機体制の政府決定 l 平成２７年１月９日に政府宇宙開発戦略本部にて策定された新「宇宙基本計画」に おいて、平成３５年を目途に準天頂衛星を７機体制とし、運用を開始する事が示さ れた。 年度 H28 H29 H30 （2016) （2017） (2018) H31 H32 (2019) (2020) H33 H34 H35～ (2021) (2022) (2023～) 追加３機打上げ ４機体制 ４機体制運用 整備 7機体制 （予定） 検討・設計・整備 7機体制運用 ▐ ７機体制運用で新たに実現する機能 l 測位衛星を使って位置を求める場合、最低でも４機の衛星から同時に電波を受信す る必要がある。４機体制では仰角が低い衛星を含むため、準天頂衛星システム単独 ではこの条件を満たせず、ＧＰＳ衛星との併用が必須である。 l ７機体制になると準天頂衛星システムのみで同時４機受信の条件を満たすことが出 来る場所・時間が大幅に増えるため、ＧＰＳに依存しない運用も可能となる。 Page 11 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ２．衛星測位サービス（サービス概要１） ▐ 衛星測位サービスとは、GPSと同じ測位信号（L1C/A、L1C、L2C、L5）を 送信するサービスである。GPS信号と一体となって使用することで、測位 精度が改善する。 高仰角衛星はマルチパスによる 誤差を改善 Ø マルチパスによる誤差の改善。 Ø 可視衛星が増え、衛星配置のバラ ンスが良くなる。 Ø 安定した測位が可能となり精度の 高いサービスが期待できる。 Page 12 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ２．衛星測位サービス（サービス概要２） ▐ １つの衛星から発せられる複数の周波数の測位信号を同時に受信するこ とで、電離層遅延誤差が計算できる。 周波数に応じて、電離層の通過 速度が異なる Ø 測位誤差の大きな要因である電 離層誤差の改善に期待。 Ø 特に電離層の活動が激しい、沖 縄、東南アジアなどの赤道付近で の効果が期待できる。 Page 13 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ２．衛星測位サービス（サービス概要３） ▐ L1C/A信号で配信している電離層パラメータを使用することで、電離層 誤差を補正できる。「広域エリア」、「日本近傍エリア」の2種類の電離層パ ラメータがある。 Page 14 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ２．衛星測位サービス（サービス仕様） ▐ 精度とサービス範囲 l 衛星の軌道・時刻予報誤差に起因するユーザレンジ誤差を、SIS-URE（Signal-InSpace User Range Error）と呼ぶ。電離層・対流圏伝搬やユーザ部分を除いた測位 信号の基本性能である。 l 全ての信号について、サービス範囲及び時間方向に渡るSIS-URE統計値は、2.6m（ 95%）以下を満足する。 l QZS4機のうち1機以上のQZSが可視となる範囲を仰角毎の線として示している。 l 仰角10deg線の内側が、サービスを受けられる領域になる。 Page 15 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ３．サブメータ級測位補強サービス（サービス概要） ▐ 電離層などの誤差補正情報（サブメータ級測位補強情報：L1S信号）を送 信することにより、誤差数メートルの測位精度を実現する。 （DGPS補正・軌道電離層補強） Ø 主にハンディナビ、カーナビ、ドラ イブレコーダーなどでの利用を想 定。※1 Ø L1S信号を受信できる端末で利 用することができる。 ※１：携帯電話は基地局から独自の誤差補正情 報を受信しているため、通信回線を持たない機 器での利用を想定。 Page 16 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ３．サブメータ級測位補強サービス（サービス仕様） ▐ 精度とサービス範囲 l サービス範囲 l 精度 測位精度 95%値 [m] サービス領域 区分 水平 垂直 領域① 1.0 2.0 領域② 2.0 3.0 2つの領域に区分し、測位精度を規定。 想定するマスク角は5度。 l 補強対象信号 衛星システム Page 17 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 補強対象信号 QZS L1-C/A GPS L1-C/A ４．センチメータ級測位補強サービス（サービス概要） ▐ 電子基準点から計算した高精度測位情報（センチメータ級測位補強情報 ：L6信号）を送信することにより、 センチメータ級の測位精度を実現する。 Ø 主に車載や測量機材での利用 を想定。 Ø L6信号を受信できる端末で利用 することができる。※1 ※１：低ノイズの高機能受信機が必要なため、あ る程度の大きさが必要となることからスマートフォ ン向けのサービスではない。 Page 18 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ４．センチメータ級測位補強サービス（サービス仕様） ▐ 精度とサービス範囲 l サービス範囲 l 精度 測位精度 95%値 [cm] サービス領域 区分 静止 移動体 水平 垂直 6 12 12 24 l 補強対象信号 衛星システム Page 19 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 補強対象信号 QZS L1-C/A、L1C、L2C、L5 GPS L1-C/A、L1C、L2C、L5 Galileo E1、E5a GLONASS L1 (CDMA)、L2 (CDMA) ５．災害・危機管理通報サービス（サービス概要） ▐ 災害情報（地震・津波等）、危機管理情報（テロ等）、避難勧告などの気 象庁防災情報、及び事案情報を送信するサービス。 災害・危機管理省庁、外部機関 等 Ø 電源のある屋外施設（街灯、信号 機、自動販売機等）や公的建物 （学校、病院等）での利用を想定。 Ø L1S信号を受信できる端末で利用 することができる。 Page 20 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ５．災害・危機管理通報サービス（サービス仕様） ▐ サービス範囲 地表において１機以上の衛星を仰角１０度以上で可視となる範囲 l アジア・オセアニア地域においてもメッセージを受信できるため、遠地地震、北⻄太平洋 津波情報などの海外向け情報も送信。 Page 21 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ５．災害・危機管理通報サービス（配信情報） ▐ 気象庁防災情報をもとに生成する災危通報(気象庁防災情報)とそれ以 外の外部機関からの情報をもとに生成する災危通報(任意書式)を配信。 項目 メッセージタイプ４３ メッセージタイプ４４ 概要 災危通報(気象庁防災情報) 災危通報(任意書式) 内容 気象業務支援センターから受信した、気 各組織と協議の上、決定した外部機関か 象庁防災情報XMLおよびA/N形式の電文 ら送信された災危通報 をもとに生成した災危通報 ▐ 災危通報(気象庁防災情報)の一覧 災害種別 コード Page 22 内容 災害種別 コード 内容 1 気象庁防災情報（緊急地震速報） 8 気象庁防災情報（火山） 2 気象庁防災情報（震源） 9 未使用 3 気象庁防災情報（震度） 10 気象庁防災情報（気象） 4 気象庁防災情報（東海地震） 11 気象庁防災情報（洪水） 5 気象庁防災情報（津波） 12 気象庁防災情報（台風） 6 気象庁防災情報（北西太平洋津波） 13 未使用 7 未使用 14 気象庁防災情報（海上） © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ６．衛星安否確認サービス（サービス概要） ▐ 利用者が安否情報を準天頂衛星に送信し、管制局を経由して電子メール を送るサービス。 （注：なお、サービスは公共性の高いサービスに限られる予定） Ø 災害時に通信が途絶した場合の 家族への被災状況把握や平常時 に山や海で定時連絡や救難要請 での利用を想定。 Ø 衛星安否確認サービスに対応した 端末で利用できる。 Page 23 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ６．衛星安否確認サービス（サービス仕様） ▐ サービス範囲 日本国内及び沿岸部に限定したサービス。 （日本近傍以外の拡張予定はなし。） Page 24 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ７．測位技術実証サービス（サービス概要） ▐ 測位技術実証を行う機関（実証機関）は、QZSSの主管制局とオンライン 接続することにより、実証機関が生成した高精度測位技術開発に関わる 実証データを、準天頂衛星システムを経由して送信することを可能とする サービス。 Ø 新技術を開発した機関は、管制局 に接続し、準天頂衛星経由でデー タを送信することができる。 Ø L5S信号を使用して実証すること ができる。 Page 25 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ７．測位技術実証サービス（サービス仕様） ▐ サービス範囲 測位技術実証サービスは、地表において1機以上の衛星を仰角１０度以上 で可視となる範囲にサービスを提供する。 QZS4機のうち1機以上のQZSが可視となる範囲を仰角10度の線によって示した図 Page 26 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ８．実証実験事例紹介（自動販売機を使用したデモ） Page 27 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ８．実証実験事例紹介（防災訓練） 実施日 Page 28 2014年9月11日(木)11:00〜18:00 第一回：11:00〜13:20 第二回：12:20〜15:05 第三回：13:55〜16:30 第四回：15:10〜17:30 実施場所 横浜ワールドポータズ ６F 会議室3 及び周辺 実施体制 QSS 及び Red Rescueプロジェクトによる共同の実証実験 QSS/NEC（4名）、NEC（4名）、Red Rescue（12名） 想定災害 津波災害を想定／慶⻑型地震(M8.5) 参加者 QSUS会員様 19名（1名のご欠席） 想定シーン 市街地に訪れている人に対し、順次正確な防災情報を伝える。 実施内容 スマートフォンに表示された災危通報及び避難支援アプリを頼りに、災 害時（想定）の避難を実施する。 ※ただし、災危通報や避難支援アプリは実験パターンにより選択する。 使用する防災情報 緊急地震速報、震度情報、津波警報、津波情報(津波到達予想時 刻・予想津波高)避難所情報 実験パターン 第一回：災危通報（○使用）、避難支援アプリ（○使用） 第二回：災危通報（×未使用）、避難支援アプリ（○使用) 第三回：災危通報（○使用）、避難支援アプリ（×未使用) 第四回：災危通報（×未使用）、避難支援アプリ（×未使用) 検証項目 ・提供する防災情報の差による避難⾏動に関する検証 使用機器 スマートフォン (Android端末)、メッセージ配信機器（PC） ご⾒学者 ・一般社団法人 横浜みなとみらい21 浜谷様 ・MXモバイリング 工藤様 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ８．実証実験事例紹介（ロボットカーコンテスト） ▐ 概要 l 準天頂衛星を含めた測位衛星の信号を使い 自立走行するロボットカーのコンテスト l 10月18日（土）に東京海洋大学越中島キャンパスで開催 ▐ 競技内容 ① QZSSスクランブル（新競技） l 準天頂衛星の災危通報でスタートを切る l 災危通報で指定されたルートを3分以内に 正確に回る Page 29 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ② ダブルパイロンレース（従来競技） l 約20m離れた2つのコーンを3分間で ∞型に周回する ８．実証実験事例紹介（箱根バスロケ） ▐ 箱根利用実証 （観光誘致目的とした準天頂衛星システムの活用） l 「準天頂衛星を見ながら行く箱根ツアー（3/6、3/13）」にて、準天頂衛星システムを利活用し たバスロケMAPアプリを開発し、リアルタイムにバスの位置情報を提供。 （開発はNECソリューションイノベータにて実施） 箱根町に仮設停留所(全9か所)を設置し、準天頂衛星システム 対応の受信機(QZ1)を搭載した周遊バス8台を運⾏。 （受信機：QZ1） （バス天井部） 周遊バスにはGPS受信機と準天頂衛星システム対応受信機を設置し、 精度検証を実施。(下図は遊覧船 乗⾞場所近くの湖尻付近。) 仙石原 海賊船乗り場 (桃源台 小田急) ⼤涌谷 GPS 準天頂衛星 ﾊﾞｽﾛｹMAP （周遊バス） バス停 遊覧船乗り場 (湖尻 ⻄武) 元箱根 路線 スマホにてバスの位置情報を提供 Page 30 バス © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 準天頂衛星を活用することで 測位精度の向上＆安定を確認 GPSだけでは道を外れるが、 準天頂衛星を活用すると道 に収まっている。 ８．実証実験事例紹介（ベトナム） ▐ ベトナム（ハノイ）における自動車走行中の位置情報及び速度情報取得における QZSSの有効性検証を検証。 l 参加機関：QSS（NEC）、VNSC、HUST l 期間：2014年10月21日（火）～23日（木） l 場所：ベトナム・ハノイ（準天頂衛星仰角…50度～60度） l 実証概要：異なる環境のエリア（計７ルート）を自動車走行し、位置情報及び 速度情報を取得（７ルート×３日間）。 l ルート：都市部（３ルート）、オープンエリア（２ルート）、郊外、基準点（定点測位） Vietnam National Satellite Center Hanoi University of Science and Technology Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. Page 31 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 ８．実証実験事例紹介（ベトナム） ▐ GPS単独による測位とGPS+QZSSによる測位を比較。 GPS+QZSSの方が安定した測位ができていることを確認。 GPS信号による 測位が途切れた GPS+QZSS Page 32 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014 GPS ご清聴ありがとうございました Page 33 © Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2014
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