衛星測位システムとは?

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衛星測位システム

読み方えいせいそくいシステム
別名:衛星航法システム
【英】navigation satellite systems

衛星測位システムとは、人工衛星利用して現在位置計測するシステムのことである。代表的システムとしてGPSGlobal Positioning System)がある。

衛星測位システムは、複数衛星から発信された時刻信号地上受信し、その電波のわすかな遅延の差を測ることで地上座標測定する。座標測定には3基から4基の衛星が用いられる。GPSのように全地球測位対象とするシステム全地球測位システム)の場合、常に地球全体対象とするために計30前後衛星が必要となる。

GPS米国運用する全地球測位システムの名称である。1990年代半ばに全地球測位実現し、カーナビスマートフォン地図アプリなどで広く利用されている。GPSの他に、2011年に全地球測位が可能となったロシアの「GLANOSS」、2010年代前半稼動開始予定であるEUの「ガリレオ衛星プロジェクト」、中国2020年代稼動開始目指し構築を進めている「北斗衛星導航系統」などがある。

日本では、GPS連携して日本国内の高精度測位実現する「準天頂衛星システム」の構築目指し実証試験が進められており、2010年測位衛星みちびき」が打ち上げられている。

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衛星測位システム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2017/11/11 14:29 UTC 版)

衛星測位システム (えいせいそくいシステム)、衛星航法システム (えいせいこうほうシステム) (英:NSS:Navigation Satellite System) とは、衛星航法のシステムを指す。




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注釈

  1. ^ 2011年平成23年)4月からは国土地理院では全地球型のシステム(全地球航法衛星システム)を、GNSSと呼称することになった。
  2. ^ よく誤解されるが、GPSはあくまでも衛星測位システムの中の1つ(固有名詞)であり、衛星測位システムそのものを指すものではない。
  3. ^ GPSは地上約20,200 kmのほぼ円軌道をとる。傾斜角55度の6つの軌道に4機ずつの合計24機に加えて、予備に何機かを軌道上で常に用意している。周期はおよそ12時間である。GLONASSは19,100 kmの高度を120度ごとの傾斜角64.8度3つの円軌道に45度異なる8機、合計24機の衛星を配置する予定である。周期は11時間15分44秒である。ガリレオは傾斜角65度で長半径29,601.297 kmの3つのMEO (Medium Earth Orbit) 軌道内に各9機の衛星が40度ごとに離れて置かれ、合計27機が予備3機と共に置かれる。予備衛星も各軌道で1機を持ち、およそ1週間で移動を完了する。周期は14時間4分45秒17である。
  4. ^ 受信機測定値である信号送信時刻は、そのままの形よりも、「受信機で仮り決めした受信時刻」=「伝播時間」という形で表現されることが多い。「この伝播時間×真空中の光速度」は擬似距離と呼ばれる。受信・測定時刻については受信した複数の航法衛星に対して同一時刻で行われる。この受信時刻は、GPS時に同期させる場合が多い。例えば、測定レートが 1 Hz の受信機では、GPS時の正秒時との差が±1 ms 以内になるよう受信機内部で調整される。
  5. ^ ただし送信時刻の測定値には、航法衛星での航法信号の生成の時刻ずれ(つまり信号基準である衛星時計のずれ、バイアス)が元来含まれている。そこで正確な送信時刻を得るために、このバイアス値の情報を航法衛星から受信し利用者側で差し引くことで、ほぼ確実に5 ns(距離に換算して1.5 m)以内にバイアス誤差が除去された送信時刻を得ることができる。
  6. ^ 航法衛星の天体暦(軌道)、衛星時計のバイアスは航法メッセージ信号を復調して得る。
  7. ^ 民間企業も採算の見込みが立たないと手を引いたため、本格運用開始の共同事業体の体制がととのわず、目処が立たない状況となっていた。
  8. ^ このことは、航法衛星システムの維持がいかに財政的な裏付けを必要とする困難な事業であるかを物語っている。
  9. ^ Cバンドは4-8GHz、Sバンドは2-4GHz、Lバンドは1-2GHzである。
  10. ^ 日本では長年の電離層観測による「臨界プラズマ周波数値」によって、TECとの相関を利用した高い精度の補正値が得られており、他国も同様の研究を行っている。
  11. ^ 正確には、慣習上、乾燥成分と呼ぶものは大気分子全てを非分極気体分子と見なした屈折率寄与の和(静水圧項)を指す。気体としての水(水蒸気)からの屈折率寄与については非分極項と分極項(すなわち非静水圧項)とに分け、後者を指して慣習上、湿潤成分と呼ぶ。
  12. ^ 中性大気の屈折率は15GHzまでの周波数帯に対して一定値を示し、衛星航法に使用される電波帯では周波数差から屈折率推定を行うことはできない。
  13. ^ 衛星航法システムの衛星が使用する搬送波の周波数帯は、国際電気通信連合 (ITU) の割り当てを受けているが、複数のシステム同士は2010年現在、互いの周波数は離散的に配置されている。
  14. ^ 従来のGPSだけが存在していた時代ではSAによる測位精度操作に大きな意味があったが、複数のシステムが並立するようになれば相対的に1つのシステムごとのSAの価値は希薄化する。

出典

  1. ^ [1] 2011年度施行改正公共測量作業規程の準則(基準点測量)解説、アイサンテクノロジー
  2. ^ [2] 平成 22 年度 -公共測量- 作業規程の準則の一部改正 第2編 基準点測量 新旧対照表、国土地理院、赤字で示されている箇所。
  3. ^ a b c d e f ヴェレンホーフ、リヒテンエッガ、ヴァスレ著、西修二郎訳、『GNSSのすべて』、古今書院、2010年2月10日初版第1刷発行、ISBN9784772220088
  4. ^ en:GNSS_positioning_calculation#The_solution_illustrated
  5. ^ “Boost to Galileo sat-nav system”. BBC News. (2006年8月25日). http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/5286200.stm 2008年6月10日閲覧。 
  6. ^ ついに運用が始まった欧州版GPS「ガリレオ」
  7. ^ Beidou satellite navigation system to cover whole world in 2020
  8. ^ China to send third navigation satellite into orbit
  9. ^ DORIS information page
  10. ^ April 15 launch to give India its own GPS
  11. ^ India to develop its own version of GPS
  12. ^ Launch of first satellite for Indian Regional Navigation Satellite system next year
  13. ^ India to build a constellation of 7 navigation satellites by 2012
  14. ^ 宇宙基本計画(平成28年4月1日閣議決定) (PDF)”. 内閣府宇宙基本計画. 宇宙開発戦略本部. p. 17 (2016年4月1日). 2016年12月20日閲覧。
  15. ^ 宇宙基本計画工程表(平成27年度改訂版) (PDF)”. 内閣府宇宙基本計画. 宇宙開発戦略本部. p. 3 (2015年12月8日). 2016年12月20日閲覧。
  16. ^ http://www.navipedia.net/index.php/Other_SBAS
  17. ^ GPS without limits
  18. ^ Why are there altitude and velocity limits for GPS equipment?
  19. ^ COCOM Limits
  20. ^ 例えばBroadcomは、http://ja.broadcom.com/products/GPS/GPS-Silicon-Solutions/BCM47511






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