宇宙開発戦略推進事務局

準天頂衛星システム「みちびき」の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

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サービスの特徴
2. みちびきサービスを用いた事業化の支援
3. 発展し続ける みちびき
4. まとめ1

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（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）2衛星測位システムにかかわる市場の推移予測(2021→2031)

宇宙開発戦略推進事務局

地域年間別出荷数

EUSPA EO and GNSS Market Report (2022)より➢ 全世界のGNSSデバイスの出荷先台数の半分程度をアジア・大洋州地域が占めて最も大きなマーケット。
➢ GNSSデバイスの大半がスマホやウェアラブルデバイスへの組み込み（2021年で全体の89%）。
• 大局的な出荷台数はスマホの需要見込みに左右され、予測としては鈍化傾向。
• 車載デバイスとしての需要が拡大・けん引。
➢ その他”Other”の分野では、• 現在、航空・ドローン分野が(青色）が半数以上• 将来的には農業分野(灰色）での活用が伸びて第二位を占める。

25億

18億

総組み込み台数

106億

65億‘Other’1%

2021実績

2031予測6,700万1.08億
農業

航空・ドローン

出典：EUSPA EO and GNSS Market Report (2022)に加筆
https://www.euspa.europa.eu/european-space/euspace-market/gnss-market/eo-gnss-market-report3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
4

準天頂衛星システム（みちびき)・日本・アジアオセアニア地域に特化

宇宙開発戦略推進事務局○ 英語ではQZSS（Quasi-Zenith Satellite System）と表記。
○ 準天頂衛星システムは、「準天頂軌道（3機）」と「静止軌道（1機）」の4機体制。

←日本

センチメータ級

信号認証

災危通報

CLAS

MADOCA

サブメータ級

SLAS

準天頂軌道衛星の直下軌跡

CLAS

CLAS精度(95%)

水平方向

高さ方向

静止

6cm

12cm

移動体

12cm

24cm

水平方向

高さ方向

領域①1.0ｍ

2.0ｍ

領域②2.0ｍ

3.0ｍ

SLAS精度(95%)
衛星配置表示アプリ「GNSS View」

SLAS

5

測位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】×【サービス】【測位・位置計測技術】

10メートル

地図スケール

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）

衛星測位
GPS等
～10m

1メートル

人の行動スケール

高齢化社会への対応（見守り）

情報提供サービス（観光）

数10センチ

機器制御・センサのスケール自動化・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）
インフラ維持管理（ドローンメンテナンス）

数センチ

位置情報・土木インフラ
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）

SLAS
～1m

MADOCA
～30cm
CLAS
～6cm
RTKサービス
民間の補強サービス（有償：通信環境が必要）
～2cm

WIFI
BLE
サブメータ級
測位補強サービス

高精度測位補強サービス

本運用：2024年度～

センチメータ級
測位補強サービス

レーザー計測6GNSSの利用分野（航法誘導：10数㎝～数m ）宇宙開発戦略推進事務局

高空港への精密侵入
MSASでは未達成。米国、欧州は
WAAS、EGNOSでサービス中

自動走行

©古野電気
http://www.furuno.com/

次世代ITS（安全運転支援）
走行レーン判別、自動隊列走行、出会頭衝突防止など

航路誘導

信頼性

国交省航空局がMSASを運用

プローブカーeCall
ドライブレコーダー

カーナビ
配送・物流管理運輸業界で導入進む

船舶運航管理・漁場管理

道路課金システム

低シンガポールがGNSS利用検討中

UAV（航空測量、被災情報収集、農薬散布など）

高←

鉄道運行補助運転士支援システム
除雪車運転支援等

→低精度
10cm

71m

数m～

UAV：Unmanned Aerial Vehicle
eCall：emergency Call 事故・故障時の緊急通報 MSAS: MTSAT Satellite based Augmentation System
WAAS: Wide Area Augmentation System EGNOS: European Geostationary Navigation Overlay Service

7

GNSSの利用分野（精密測位 数㎝～10㎝）

宇宙開発戦略推進事務局

精密農業（農機自動制御）
変位観測（ダム・大型橋梁、地滑り監視）

米国や豪州では、cm級の補正情報サービスとともに普及
日本では、北海道大や、農研機構（中央農業総合研究センター）が研究実施

地殻変動観測・測地観測©計測ネットサービス（株）
http://www.keisokunet.com/

波浪・津波監視ブイ

精密地図作成（高頻度更新、三次元点群データ作成）国交省港湾局：15基を設置リアル
タイムにデータ公開。気象庁も利用

鉱山：自動ダンプ運行

数cm

1cm

©日本気象協会

国土地理院

可降水量推定測量

気象庁、気象協会：GPSによる推定値
を初期値として数値天気予報精度改善
京都大：QZSSを用いたより詳細な可降水量分布に関する研究

電子基準点データを使った補正情報配信サービス

810cm©計測ネットサービス（株）
http://www.keisokunet.com/

情報化施工（建設機械制御）
国交省が情報化施工戦略に基づき推進会議を設置、産官学で普及を推進

8みちびきサービスの利用拡大○

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。

○

ユーザにとって、みちびきサービスは無料であること、補強サービスや災害危機管理通報、安否確認サービスなどのサービスが魅力的であることなどが、みちびきを利用する利点となっている。

みちびき活用の主要事業分野
農業分野

自動車分野

物流分野

高速道や雪道での自動運転実証

物流無人航空機やドローンでの利用拡
大

農作業の自動化／無人化の実証

船舶海洋分野建機・工機分野

防災分野

除雪支援システムやi-Constructionでの実証

メッセージサービスを使った避難訓練など

無線航法システムの認証を取得し利用を促進

9

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サービスの特徴
2. みちびきサービスを用いた事業化の支援
3. 発展し続ける みちびき
4. まとめ10

みちびきサービスを使った社会課題の解決・効率化、事業化の支援

宇宙開発戦略推進事務局

各取組の連携の円滑化と強化を軸に、ユースケース創出を促し、事業化まで道筋を支援
CLAS

SLAS

MADOCA

信号認証

災危通報

事業化
支援

育てる

収穫する
種を撒く

企画実証

ユースケース
創出

事業アイデア
発掘促進・高度化支援

マッチングイベント（ILS）

みちびきコミュニティ（Meetup）

育てる研究開発・事業化
支援

新しい種を探す
新規ビジネスの発掘
ヒアリング等

土壌整備

出荷

事業化

公募実証
ユースケース
認知拡大

人材育成

みちびきへの関心励起

アイデアソン（高専の取り組み）

広報活動

GOAL
ショーケース（講演会、展示会等）
11

土壌整備

【アイディアソン＠高専】みちびき利活用を加速する次世代人材の育成 宇宙開発戦略推進事務局◆ 長岡高専による取り組み◆ みちびきを活用した地域課題解決の新ビジネス創出の授業及び成果発表◆ カリキュラム・授業に用いる教材の作成 → 他高専への提供・活用開始

種を撒く【みちびきコミュニティ】ユースケース創出のための事業化へ向けた伴走支援◆ 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。業界内外の方々を積極的に巻き込み、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。年3回程度開催し、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。
◆ MeetUpで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

MeetUPの様子

役職等

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CEO12

育てる

みちびき実証事業（公募実証）

宇 宙開発戦 略推進 事名務 局○ みちびきの新たな活用を考えている企業を後押しする目的で、2018年度より実施〇 2023年度は６期目で10件を採択
No.

実証実験名

分野

使用サービス1

みちびき信号認証サービスを用いた国産ドローンによるアンチGNSSスプー
フィング実証ドローン + 信号認証

信号認証

みちびき信号認証サービスを利用した高信頼性のCO2排出量モニタリング
支援ソリューション
みちびきCLASにより高精度で自動走行するインフラ点検用地中レーダロ
3
ボットの開発「みちびき」災害･危機管理通報を活用した被災対応FM ラジオ放送システ
4
ムの実証
国土調査法に基づく地籍調査にCLASを用いるための精度検証及びマニュ5アル（案）作成
2

物流 + 信号認証

インフラ点検 + ロボット

CLAS

防災

災危通報

測量

CLAS

6 MADOCA-PPPによる海洋離島のマッピングサービス実証事業

測量

7 社会実装に向けたみちびき利用による林業重労働作業「下刈り」の自動化

林業

8 測位補強サービスの高高度気球への適用

9 MADOCA搭載ドローンのインフラ点検への活用に向けた性能評価実証

10 みちびきを利用したAIによる漁業操業情報の自動作成の実証

信号認証

CLAS

MADOCA@フィリピン

宇宙観光

インフラ点検 + ドローン

漁業

MADOCA

CLAS

SLAS
MADOCA

@ベトナム
CLAS
災危通報

MADOCA
1313

収穫する

スタートアップ支援・事業者マッチング（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◆ ILSとは、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：イノベーションリーダーズサミット実行委員会）。

◆ 11月末～12月初めにリアルイベントを虎ノ門ヒルズで開催。スタートアップ企業と大企業/VCの商談マッチングの他、スタートアップが自社の製品・サービスを売り込むためのPRピッチやブース展示。
◆ 宇宙事務局は昨年度、 ６事業者を推薦。これまでリーチできていなかった業界の方々へのみちびきのPRやマッチング、コラボレーションを通じ、みちびき利活用のユースケース創出が目的。
◆ 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。

ショーケース

みちびきサービスを組み込んだ製品やサービスについての紹介・展示機会の提供

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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サービスの特徴
2. みちびきサービスを用いた事業化の支援
3. 発展し続ける みちびき
4. まとめ15

信号認証

情報インフラ：信号認証機能（航法メッセージ認証）

宇宙開発戦略推進事務局○

衛星測位システムの利用拡大と共に、測位信号への妨害技術（ジャミング(受信妨害)・スプーフィング(なりすまし)等）に対する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」を開発・整備し、2024年度から運用を開始予定。

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。

信号認証システム

電子署名

準天頂衛星

測位信号
電子署名

信号認証システムのイメージ

GPS、Galileoの電子署名は準天頂衛星のL6E信号を用いて配信

GPS

内閣府

Galileo

秘密鍵
測位信号
ペア

公開鍵

測位信号
電子署名

地上システム

測位信号(*)
・認証完了までに約5分かかります（現時点の設計想定値）
・航法メッセージの改竄、なりすましを防ぐことができます。
ジャミングは受信機側での対応が必要となります。

（偽x,偽y,偽z,偽t）
偽の測位信号
スプーフィング信号

信号認証対応受信機が必要
本物の信号を利用して計算された時刻と位置
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・地理情報など＜想定される製品＞
中価格帯以上の受信機が信号認証に対応すると想定される、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

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MADOCA

海外への利活用促進 （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、海外向けには、実証実験信号としてJAXAが開発した方式(※)によって生成した補強情報を配信している。
〇 今後、令和6年度（2024年度）めどのアジア・オセアニア地域での実用サービス開始に向け、必要なシステム整備を行う。
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
水平精度
(95%)

垂直精度
(95%)

30 cm

50 cm
1800秒経過後の精度※イメージ図MADOCA-PPPサービスエリア

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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災危通報

災害危機管理通報の機能拡張

宇宙開発戦略推進事務局〇 準天頂衛星は、2018年より、気象庁が作成した災害関連情報（津波警報、地震速報、洪水警報、火山噴火情報など）をみちびきの測位信号を利用して国内に配信中。
〇 Jアラート情報（ミサイル発射情報）及びLアラート情報（避難指示）の災危通報による配信に必要なインターフェースの改修、信号生成機能の拡張等を2023年度まで実施する。

〇 豪・東南アジア諸国の災害情報について、災危通報による配信ニーズが高いところ、必要なインターフェースの改修や配信エリア切替設定や現地実証等を2024年度まで実施し、海外展開を行う。

災害情報

配信先

準天頂衛星システム

津波警報発生

気象庁
災害に関わる警報・注意報

信号生成の拡張携帯端末

J・Lアラート情報の提供

J・Lアラート接続

豪・東南アジア諸国

カーナビ

管制局
【内閣府】

豪・東南アジア諸国
への提供
18中長期：衛星測位の持続性・測位精度・サービス範囲の向上
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、H3ロケットの開発状況を踏まえて、2023年度から2024年度にかけて順次準天頂衛星を打上げる予定。

◆ 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・開発に着手する。
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

準天頂軌道衛星の直下軌跡（７機体制）
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）

5～10 [m]

1 [m]

19

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。
〇この情報インフラを使った様々なサービスの創出や事業化のための取り組み支援メニューを用意。
〇開発・試験運用中の新サービスを2024年度に順次運用開始予定。
〇みちびきの更なる発展の基盤となる7機体制構築に向け、開発を継続し、順次準天頂衛星を打上げ予定。

みちびきのコミュニティへ是非ご参画ください
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