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9月11日午後7時頃に打ち上げが迫った「みちびき初号機」。





※三菱電機は衛星バスシステムの開発を担当しています。



準天頂衛星は変形８の字を描いて楕円軌道を航行します。
日本上空に静止衛星を打ち上げれば済みそうな物ですが、わざわざ複数の準天頂衛星を打ち上げるのは何故なんでしょう。


まず静止衛星とは
赤道上に位置し、常に地球と同じ周期で回っているので、地球から見ると止まっているように見えることから、静止衛星と言われています。 常に同じ方向から信号を送っているので、BS・CSなどのようにアンテナを固定して受信することが可能です。

jisan:つまり日本の真上で衛星を静止させる事は出来ないんですね。

ＧＰＳ用の静止衛星を赤道上に上げると
日本は北半球の中程に位置しているので、例えば静止衛星からの信号を受信するには、アンテナを赤道(南)の方角に、約30～50度傾けないと信号が受信できません (地域や静止衛星の経度によって異なります) 。そのため、その方向に山やビルがある場合、信号が邪魔されて受信することができないことがあります。

jisan:そこで、日本のほぼ真上に位置する様な軌道の衛星を考えた訳ですよね。
それが準天頂衛星を複数打ち上げて、常にいずれかが天頂付近に留まるようにする「準天頂衛星システム」の様です。

ＧＰＳの精度について
衛星測位を行うには、4機以上の衛星が必要ですが、測位の精度を良くするためには、測位をするときに利用する衛星たちの幾何学的配置が重要です。天頂付近にある準天頂衛星はこの幾何学的配置の改善に有効です。

高精度測位を行うためには、測定地点から見て、どの衛星を利用するかが重要なポイントとなります。測定を行う衛星の配置が一方向に偏っていてると、測距誤差が拡大してしまい、ユーザの測位精度の劣化につながります。理想的には天頂と、広く地平線の上に３つの衛星が散らばっている状態がいちばん測位には良い幾何学的配置です。準天頂衛星は、少なくとも1機の衛星が天頂方向に見えるため、この理想的な衛星幾何学的配置に近く、GDOP (Geometric Dilution of Precision:幾何学的精度劣化係数)が小さくなり、測位精度の改善効果が期待できます。

みちびき初号等の日本真上での滞在時間は
通常の静止衛星は赤道上に位置しますが、その軌道を斜めに傾け、日本の真上を通る軌道にします。しかし、1つの衛星が常に日本上空に滞在するわけではありません。軌道が斜めに傾いているので、地球の自転とともに衛星も少しずつ角度を変え、南北に移動していきます。1機の衛星が日本の真上に滞在できる時間は7～9時間程度です。そのため、複数機を時間差で入れ替えることにより、常に1機が日本の上空に滞在させることになります。

jisan:みちびき初号が成功すると、単純に考えると一日の内8時間位はより正確な位置が分かると言うことでしょうか？それが夜間だったら私には役に立たないかも(^_^;)

準天頂衛星初号機「愛称：みちびき」使った民間利用実証実験
金沢工業大学の環境・建築学部 環境土木工学科の鹿田正昭教授グループ（関連企業7社）と徳永光晴教授グループ（関連企業2社）の2件が採択された。

jisan:実際にこのシステムが完成されるのは何時になるんでしょうか？