宇宙開発戦略推進事務局

準天頂衛星「みちびき」の利活用と今後のサービス展開について
Quasi-Zenith Satellite System

内閣府宇宙開発戦略推進事務局
準天頂衛星システム戦略室
和田 弘人

2023年９月１日
福島ロボテスフェスタ2023『みちびき（準天頂衛星システム）講演会』

トピック

宇宙開発戦略推進事務局

1. 準天頂衛星システムの特徴と利活用の支援
2. 将来のサービスの発展

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衛星測位システム（GNSS） とは・・・位置と時刻を提供する情報インフラ

宇宙開発戦略推進事務局○

衛星測位は、人工衛星からの信号を受信することにより、地上の位置・時刻を特定する技術。米国が整備・運用するＧＰＳ（Global Positioning System）が有名。

○

位置・時刻の特定には、縦・横・高さ・時間の４つの未知数を解くために、最低４機の測位衛星が必要。
衛星から地上への一方向送信

測位衛星（GPS等）

４機以上の衛星から測位信号を受信して位置と時刻を決定

GPSなど
5～10mの測位精度（x,y,z,t）

地球上の位置と時刻を示すビーコン（インフラ）

位置と時刻に関わるデータ・センサ

各種サービス（民間）
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各国の測位衛星の状況・・・みちびきはかなりとがった精度のインフラです

宇宙開発戦略推進事務局◆ 米国（GPS）及び欧州（Galileo）、ロシア（GLONASS）は、グローバルな衛星測位システムを整備、その利活用を進めてきた。
◆ 中国（北斗）も、米国・ロシア・欧州に続き、グローバルな衛星測位システムを2020年に構築。
◆ 韓国においても、朝鮮半島を中心に半径1000 kmを対象としたシステムを構築予定。
2023年6月現在
衛星測位システム
米国

GPS
Global Positioning System

ロシア

GLONASS欧州

Galileo

10mのビーコン

中国

BeiDouインド

NavIC
Navigation Indian Constellation

日本

準天頂衛星システム
QZSS
Quasi-Zenith Satellite System

数cm～1mのビーコン

測位精度5～10 [m]10～25 [m]（補強情報を使って数cm程度を目指している）

15～20 [m]（補強情報を使って20cm程度を目指している）

10～15 [m]（補強情報を使って20cm程度を目指している）～20 [m]5～10 [m]数 cm（cm級の補強情報活用時）

運用状況

31機体制で運用中（第2世代26機、第3世代5機）

25機体制で運用中
28機体制で運用中※内、5機は現在サービス停止中

全世界をカバー

45機体制で運用中（第2世代15機、第3世代30機）（IGSO 10機、GSO 8機、MEO 27機で構成）
7機体制で運用中（IGSO 4機とGSO 3機で構成）※11機への拡張計画あり

4機体制で運用中※7機体制の構築に向け整備中

運用国を含む特定地域をカバー
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みちびきが提供する測位・高精度測位サービスの特徴
CLAS【衛星測位サービス】

宇宙開発戦略推進事務局

SLAS【センチメータ級測位補強サービス(CLAS)】▍精度とサービス範囲⚫ サービス範囲●精度【サブメータ級測位補強サービス(SLAS)】▍精度とサービス範囲⚫ サービス範囲●精度4© Quasi-Zenith Satellite System Services Inc. 2023

測位の精度と様々なサービスの関係

宇宙開発戦略推進事務局○

人、データ、プロセス、モノの情報を利用する際、「位置と時間」は重要な要素であり、「位置情報」が高精度になることにより、様々なシーンでの活用が見込まれる。
○ 準天頂衛星システムの活用により、高精度な位置情報が容易に取得可能。
【測位精度】×【位置情報サービス】

個々の人やロボットの位置・行動に基づく細やかな区画設定や制御を取り入れた新サービスの創出

5～10m精度の測位の世界10メートル

地図スケール（鳥の目）

カーシェアリング（カーナビ）

情報提供サービス（ポケモンGo）

GPS等

高齢化社会への対応（見守り）

情報提供サービス
（観光）

SLAS

自動化・自動運転（自動車、農業トラク
ター、船舶、３次元地図など）

ロボット等の機械との共存（ドローン管制）

5～10m

1メートル

人の行動
スケール
（人の目）
数10センチ

移動体の制御スケール（虫の目）

インフラ維持管理（ドローンメンテナンス）

個々の人やロボットの位置の分離が困難

～1m
みちびき
高精度測位
CLAS

cm～1m精度の測位の世界

移動～12cm
静止～6cm数センチ

位置情報・インフラ
基盤のスケール0

三次元データの整備（工事測量、公共測量）

RTKサービス
民間の補強サービス
有償・通信環境が必要～2cm

個々の人やロボットの位置の分離が可能
・基地局・通信等の環境構築が不要
・無償サービスへの乗り換え
・通信エリア外でのサービス補完

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みちびきの利用拡大の支援・・・①実証実験

宇宙開発戦略推進事務局○ 2018年11月のサービス開始以降、主要産業分野において、みちびきの各種サービスを活用した実証実験、実証事業を各府庁等が実施しており、新たな製品・サービスが多数生み出されている。
○ 2023年4月時点で、みちびきに対応している製品数は415。
○ 製品カテゴリーは、受信機、スマートフォン、カーナビ、スマートウォッチなど約50種類。

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②マッチング・スタートアップ支援 【イノベーションリーダーズサミット：ILS】

宇宙開発戦略推進事務局◆ 11月末～12月初めに虎ノ門ヒルズで開催されるスタートアップ企業600社と、大手企業100社500部署以上が参加するアジア最大級のオープンイノベーションマッチングイベント（主催：ILS実行委員会）。
◆ スタートアップ企業と大企業/VCの商談マッチングの他、自社の製品・サービスのPRピッチやブース展示。
◆ 宇宙事務局は昨年度、 みちびきを活用した６事業者を推薦。
◆ PRピッチは会場・オンライン合計で200名程度参加、ブースには５０組の来訪があったほか、２４件の商談を獲得。

③事業化へ向けた伴走支援 【みちびきコミュニティ：MeetUP】◆ みちびきを活用したサービスアイディアを検討する場（年３回程度）。みちびきを活用したアイデアを数テーマ選定し、ビジネス及びみちびきに精通した有識者を各チームに配置。
◆ 有識者とともにアイデアをブラッシュアップ。事業化に向けた具体的なビジネスモデルの構築を目指す。
◆ 検討したアイディアを広く情報発信。Webサイトでの情報発信やウェビナー等のイベントを実施。
有識者所属等佐藤 将史

一般社団法人SPACETIDE共同設立者・理事兼COO

嶋田 敬一郎日本IBM Digital Makers Lab.

畑田 康二郎株式会社デジタルハーツプラス代表取締役

野澤 宇一郎

株式会社マイスター 常務取締役

春原 久徳

ドローン・ジャパン株式会社CEO

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トピック

宇宙開発戦略推進事務局

1. 準天頂衛星システムの特徴と利活用の支援
2. 将来のサービスの発展

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Society 5.0（サイバー/フィジカル空間）への貢献
みちびき（今を伝える宇宙の情報インフラ）

現在の位置情報①位置情報サービス
サイバー空間上で対象の“現在位置”を提供

スマート農業

ドローン物流現在のリスク③気象防災情報サービス
人・機器へ“防災情報”を提供
情報伝達デバイス

津波警報発生ウェアラブルデバイス

防災放送システム

地理空間情報（位置情報インフラ）

地図情報
（G空間）

ICT施工
iCT施工

デジタルサイネージ
カーナビ等

宇宙開発戦略推進事務局

自動運転②時刻同期サービス
広域なフィジカル空間に“同時刻“を提供
送電網管理スマートグリッド

重要インフラのネットワーク（電力・情報通信・金融等）

携帯電話基地局

電子商取引タイムスタンプ

基礎体力の向上・・・自立性・持続性・測位精度
宇宙開発戦略推進事務局◆ 準天頂衛星のみでの測位（持続測位）を可能とする7機体制の構築に向け、2023年度から2024年度にかけて順次準天頂衛星５－７号機を打上げ予定。

◆ 測位サービスの安定供給を目的としたバックアップ機能の強化や利用可能領域の拡大のため、７機体制から１１機体制に向け、コスト縮減等を図りつつ、検討・開発に着手。
準天頂軌道衛星の直下軌跡（７機体制）

宇宙基本計画工程表（令和5年7月）より抜粋・簡略化
年度

R5R6R7R8R9R10R11R12R13R14(2023)(2024)(2025)(2026)(2027)(2028)(2029)(2030)(2031)(2032)

4機体制の運用

R15以降7機体制の運用(持続測位)(GPSと連携した測位サービス)

打上げ11機体制に向けた検討・開発※：「▲」は各人工衛星の打上げ年度の現時点におけるめど等であり、各種要因の影響を受ける 可能性がある。
※： H3ロケット試験機1号機の打上げ失敗に係る原因究明と対策の状況を踏まえ、今後、打上げ 時期の見直しを行う。

測位の基本性能の向上に関する開発（衛星そのものの位置決定精度の向上等）

７機体制後の準天頂衛星の測位精度 向上（７機体制構築３年後から）試算
誤差要因

測位精度（2周波コード測位）
７機体制
7機体制
（ISR実用化前）（ISR実用化後）①衛星の軌道・時刻に起因する
ユーザ視線方向の誤差

1.30m

0.15m

②衛星から受信機までの環境に起因する誤差

0.35m

0.35m

③衛星の幾何学的配置（水平成分）（HDOP）

6.7

2.6

9.0m

1.0m

水平測位精度（目標精度）10情報の信頼性の向上・・・信号認証機能

宇宙開発戦略推進事務局○

衛星測位サービスの利用範囲の拡大と共に、ジャミング(受信妨害)やスプーフィング(なりすまし)の懸念がより高まってきている。

〇

スプーフィング対策として、測位信号に含まれる航法メッセージが本物であることを「電子署名」技術により証明する「信号認証機能」を2024年度から正式運用開始予定。

〇

認証対象は、準天頂衛星に加えGPS、Galileo衛星の測位信号を予定。

〇

位置及び時刻情報の“信頼性”が高まるため様々なユースケースでの活用が見込まれる。

自動車・物流

ドローン

インフラ（金融・エネルギー などでの時刻同期）

農業

LBS・
コンシューマ向けサービス

屋内外シームレス

測量・地理情報＜当初想定される製品＞
制御・安全支援（自動運転、農機、建機、ドローン等）、移動記録（デジタルタコグラフ、カーナビ、航海情報記録装置 等）、
タイムサーバ などなど
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高精度測位サービスの海洋・海外展開 ・・・MADOCA-PPP

宇宙開発戦略推進事務局○ 現在、センチメータ級補強サービス（CLAS）は国内向けのみであり、より広い領域をカバーするサービスのための補強情報を2022年9月から試験配信中。
〇 今後、2024年度からアジア・オセアニア地域での実用サービス開始予定。
〇 我が国においても、沿岸域を離れた洋上での高精度測位ツールとしての利活用を期待

CLASサービスエリア CLAS

※イメージ図MADOCA-PPPサービスエリア

水平精度(95%)

垂直精度(95%)

30 cm

50 cm
1800秒経過後の精度

これまでの状況：・2022年2月ユーザーインターフェース文書(PS, IS)を制定
・2022年9月30日より試行運用中（※）Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis
JAXAが開発した高精度測位を実現するための精密軌道・クロック推定ソフトウェア

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まとめ

宇宙開発戦略推進事務局○みちびきは世界に先駆けて、ｃｍ級の高精度測位の情報インフラを実現。
〇これを使った様々なサービスの創出や事業化のための支援メニューを用意。
〇信頼性・可用性を広げる新サービスを2024年度に順次運用開始予定。
〇みちびきの更なる自立性・安定性・発展の基盤となる7機体制の着実な構築のため、５－７号機を順次打上げ予定。 将来の１１機体制に向けた検討・開発に着手。

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