民生用L2波信号

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民生用L2波信号（L2C）

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/03 02:25 UTC 版)

「グローバル・ポジショニング・システム ブロックIII」の記事における「民生用L2波信号（L2C）」の解説

新型のGPSシステムに関する最初の発表のひとつは、既存のC/A（Coarse Acquisition）信号が使用しているL1周波数に加えて、新たな民生用信号を送信できるようにするというものであった。L2周波数（1227.6 MHz）で送信されるこの信号は、L2C信号（第2民生周波数信号）と呼ばれることになった。この信号を送信できるのは、ブロックIIR-M以降の衛星である。当初の計画では、この信号は、新しい次世代GPS運用制御システム（ブロック1）が導入されるまで、測位データを含まないデフォルト・メッセージ（タイプ0）で構成されることになっていた。L2C測位データを運用できる次世代GPX運用制御システム（ブロック1）のサービス開始は、2016年2月に予定されていたが、その後、2022年以降に延期された。 次世代GPS運用制御システムのサービス開始の遅れに伴い、L2C信号は、そのシステムの実用化スケジュールから切り離されることとなった。L2C信号の送信機能を有するすべての衛星（2005年以降に打ち上げられたすべてのGPS衛星）は、2014年4月に民生用測位（civil navigation, CNAV）メッセージの送信を開始し、2014年12月には、空軍よる更新が常続的に行われるようになった。L2C信号が完全に機能するためには、少なくとも24基の衛星が必要であり、それが実現するのは、2021年になると予測されている。2017年10月の時点では、19基の衛星からL2C信号が送信されている。L2C信号は、高い測位精度を実現し、追跡が容易な信号を提供するとともに、局所的干渉が生じた場合の冗長信号としての機能を発揮する。 1基の衛星から2つの民生用周波数を送信することによる直接的な効果は、その衛星に生じている電離層遅延を直接測定し、補正できるようになることである。この測定ができない場合には、共通の測位誤差モデル、または別の情報源（衛星型補強系, Satellite Based Augmentation System）からの電離層補正信号が必要である。GPS衛星とGPS受信機双方の技術進歩に伴い、電離層遅延が、C/A信号に誤差を生じさせる最大の要因となっている。この測定ができる受信機は、2周波数GPS受信機と呼ばれる。技術的特徴は次のとおり。 L2Cには、2つの異なる擬似乱数（PRN：pseudo-random number）シーケンスが含まれている。CM（Civilian Moderate length code）は、10,230ビットの長さで、20 ミリ秒ごとに繰り返される。 CL（Civilian Long length code）は767,250ビットで、1,500ミリ秒ごとに（つまり、1.5秒ごとに）繰り返される。 それぞれの信号は511,500ビット/秒の速度で送信される。ただし、多重化によって、1,023,000ビット/秒の信号が形成される。 CMには変調により、25ビット/秒の測位メッセージと前方誤り訂正が含まれているが、CLには追加の変調データが含まれていない。 CLシーケンスは、非データ部分が長いため、L1 C/Aと比較して、相関的保護能力が約24dB向上（約250倍）する。 L2Cの信号特性は、L1 C/Aと比較して、データリカバリが2.7dB、キャリアトラッキングが0.7dB向上する。 L2C信号の送信電力は、L1C / A信号よりも2.3dB低い。 単一の周波数のみを利用した場合、L2Cの電離層誤差は、L1より65％大きくなる。 仕様：IS-GPS-200