準天頂衛星システムサービスとシステムの整備状況

平成２６年３月
内閣府 宇宙戦略室

講演内容
 準天頂衛星システム概要
 提供サービス 利用拡大 産業界の動き
 準天頂衛星システム利用者会
 ユーザインタフェース仕様2

準天頂衛星システム
概要

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衛星測位の仕組み
測位衛星（GPS等）
時刻情報、衛星の軌道情報等を送信
衛星から地上への一方向送信（x,y,z,t）

４機以上の衛星から信号を受信して位置と時刻を決定○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○３次元情報と時刻情報の４つのパラメータを計算する必要があるため、位置特定には最低４機の人工衛星から信号を受信○米国ＧＰＳは、米国国防総省が運用している３０機程度の人工衛星から構成されるシステムで、各人工衛星は高度約２万ｋｍ上空を１２時間で地球を１周している
4衛星測位分野の国際動向と日本の位置づけ
我が国は民生用として世界最大規模のGPS利用国。
GPSの補強・補完を目的とした日本独自の準天頂衛星システムを開発し、初号機「みちびき」を2010年9月に打上げ。
「実用準天頂衛星システム事業の推進の基本的な考え方」（平成２３年９月３０日閣議決定）において、2010年代後半を目途にまずは4機体制を整備し、将来的には、持続測位が可能となる7機体制を目指すこととした。
GLONASS衛星
（ロシア）

GPS衛星
（米国）

準天頂衛星
（日本） 出典：ＪＡＸＡ

出典：Lockheed Martin

ガリレオ衛星（欧州）

出典：NPO PMIRNSS衛星（インド）

出典：Astrium

北斗衛星
（中国）

出典：CAST

出典：ISRO5

米国GPSの概要
 1978年に初号機を打ち上げ。軍事目的の測位衛星システムで、国防総省が運用。
 現在、ＧＰＳ衛星約30機を運用中。軍事用信号と民生用信号を発信しており、民生用信号は全世界に無料開放され、カーナビゲーション等で広く利用されている。
 GPSは、幾度かのモデルチェンジ（「ブロック××」と呼ばれる。）を行いながら機能強化され、特にブロックⅡR‐M以降は、新しい民生用信号の追加等を行い、約５年ごとにモデルチェンジを進めており、機能追加とユーザーの利便性向上を図っている。
 GPSの民生用信号は、有事の際に使用不可となる(Regional Denial)可能性あり。
GPS軌道のイメージ

ブロック IIR-M

ブロック IIF

ブロック III2005年～2009年打ち上げ
２つ目の民生用信号追加(L2C：民生用の2周波測位による精度向上)

2010年～打ち上げ
３つ目の民生用信号追加(L5：他のGNSSと共通の信号による2周波測位)

2014年～打ち上げ予定
４つ目の民生用信号追加(L1C：信号強度大、測位精度向上)
6衛星測位の用途
農機・建機

車両

鉄道

船舶

航空＊

（農林水産省、国土交通省）※ その他、野生生物の行動把握などにも活用（国土交通省）パーソナルナビゲーション＊現在我が国が運用中の航空支援衛星による航法補強システム(MSAS)も活用

公共測量・
民間測量・地積測量

緊急通報（110番、119番等）（国土交通省、法務省）

測位衛星（警察庁、消防庁、国土交通省）

民間警備
金融取引
機器制御安全保障（防衛省）

捜査活動

（警察庁）

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準天頂衛星システムの意義【第１の機能】GPSの補完○衛星測位の利用可能場所・時間の拡大
上空視界の限られた都市部を中心に改善が図られる。

【第２の機能】GPSの補強○衛星測位の精度及び信頼性の向上
GPSのみ：低精度(約10m),信頼性の保証がない→GPS＋補強：高精度（2m/数cm）、信頼性の確保【第３の機能】安否確認・避難誘
導等機能○簡易メッセージ送信機能○メッセージ通信機能①高度な機器やサービスの市場の創出と我が国の幅広い産業の競争力強化に資する。（日本とアジア地域における2020年の経済効果：約４兆円）②測位、ナビゲーション及び時刻参照の分野における産業、生活、行政の高度化・効率化に寄与する。
③アジア・オセアニア地域にも左記の機能が展開可能であることから当該地域への貢献と我が国の国際プレゼンスの向上に寄与する。
④測位衛星分野における日米協力の強化。
⑤発災直後の安否確認・避難誘導、救援・被災地状況の把握、復旧・復興等の各段階において、我が国の災害対応能力の向上等広義の安全保障に資する。
8

準天頂衛星システム概略※準天頂軌道衛星3機（初号機含む）、静止軌道衛星1機の組み合わせ9

準天頂衛星の軌道①10準天頂衛星の軌道②

11

事業の実施体制
国直轄事業
PFI事業

三菱電機株式会社（QSS）

・衛星の整備12

事業スケジュールと整備状況

13

提供サービス14

提供サービス15衛星測位サービス16

衛星測位サービス17

測位信号の種類
信号
L1C/A
L1C

1575.42MHz

L1S
L2C

L6

特徴

補完

GPS互換

初号機

2～4号機

補完

GPS互換

初号機

2～4号機

初号機
（L1-SAIF）

2～4号機

補強
1227.60MHz

信号提供衛星

補完

GPS互換

初号機

2～4号機

補完

GPS互換

初号機

2～4号機

1176.45MHz

補強
実証・実験

--

2～4号機

1278.75MHz

補強-初号機
（LEX）

2～4号機

L5L5S

種別

L1‐SAIF：L1‐band Satellite Augmentation with Integrity Function。初号機独自の技術実証信号。
LEX：L‐band Experimentation Signal。初号機独自の技術実証信号。
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測位信号の周波数配置19

サービスエリア20

衛星測位環境の充実

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サブメータ級測位補強サービス

22サブメータ級測位補強サービス

23センチメータ級測位補強サービス

24センチメータ級測位補強サービス

25センチメータ級測位補強サービス

26

災害・危機管理通報サービス

27

衛星安否確認サービス

静止準天頂衛星を使用したサービス
S‐bandKu‐band28

利用イメージ29利用イメージ30

利用イメージ31

利用イメージ32利用イメージ33

利用イメージ34利用イメージ

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準天頂衛星初号機を利用した実証例①
補完と補強の相乗効果によって、都市のビル街でマルチパス誤差が低減され、良好な測位結果を得ることが可能。
GPSのみが補強対象だと、マルチパスの影響を強く受け、ズレが大きい

JR四ッ谷駅

準天頂衛星を補強
対象に加えると、誤差が小さい

歩行による測位実験
GPSのみ (補強あり)
GPS+準天頂 (補強あり)(注) 準天頂衛星初号機を利用した測位受信機タイプⅠ評価機による実証結果

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準天頂衛星初号機を利用した実証例②
Availability Improvement in Ginza, Tokyo (Feb. 19, 2011)
Date of Observation: 2011/2/19
250 minutes driving observation data during
6:00‐12:30 obtained under JAXA‐Melco joint
research experimentSingle Frequency DGPS positioning Availability

GPS：39.5％
GPS+QZSS：69.1％

Reference route
Positioning result of GPS stand-alone use
Positioning result of GPS+QZSS combination use© JAXA.
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利用拡大～

準天頂衛星システム整備事業における活動～38

利用拡大活動
活動の６つの柱① 情報収集と情報発信② 利用実証の推進③ 標準化の推進④ アジア太平洋地域への利用拡大⑤ 機能・品質向上⑥ 利用技術の開発及び技術情報の提供
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① 情報収集と情報発信
ニーズ・市場調査




情報収集

情報発信

公的機関
学会、学術団体等
財団法人産業界

受信機、アプリ市場調査
 受信機企業
 アプリソフト

QSS

衛星測位に関する動向調査

アイデアソン
HP、パンフレット制作
愛称・ロゴマークの制定
展示物・配布物の作成

ユーザインタフェース公開
 インタフェース仕様（IS）
 パフォーマンス標準（PS）

利用実証結果の公開

 学会、学術団体等

インタフェースに対する意見・要望調査
 受信機企業
 受信機用チップ企業
 アプリケーション
ソフトウェア開発企業

プロモーション

プロトタイプ受信機等の技術情報公開

QSUS

QSS:準天頂衛星ｼｽﾃﾑｻｰﾋﾞｽ（株）
QSUS：準天頂衛星ｼｽﾃﾑ利用者会 40

① 情報収集と情報発信【アイデアソン】 （＝アイデア＋マラソン）
実施日時 ： 2013.12.10（火） 13：00-20：00 秋葉原UDXビル
参加者 ： 主催側 － 内閣府 宇宙戦略室、JAXA 第一衛星利用ﾐｯｼｮﾝ本部、慶応大学 准教授（全体ファシリテータ） 、マップコンシェルジュ、 NEC
アイデアソン参加者 － 各種企業，大学関係者，団体等含め、総勢40名
実施状況 ：
・全体（40名）を7グループに分け、討議方式でアイデアを創出（各Ｇとも20件以上を素案としてだし、代表例を発表）
参考：出てきたアイデア
ショッピングマップ，群衆管理，迷子/老人見張り，自動農業，自動車管理 など
・実施後のアンケートでは、Negativeな意見なし。今後ユーザ会メンバーとしても継続して参加いただける予定

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② 利用実証の推進
ホップ

ステップ

初号機みちびきでの利用実証の促進
利用サービス準備
準天頂衛星システム
サービスインと同時に利用サービスイン

ジャンプ 7機体制へ［ 利用実証対象ｻｰﾋﾞｽ ］
 測位補完ｻｰﾋﾞｽ ｻﾌﾞﾒｰﾀ級測位補強ｻｰﾋﾞｽ ｾﾝﾁﾒｰﾀ級測位補強ｻｰﾋﾞｽ 簡易ﾒｯｾｰｼﾞｻｰﾋﾞｽ ﾒｯｾｰｼﾞ通信ｻｰﾋﾞｽ（国内のみ）
 測位技術実証ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ

利用実証
参加者

QSS
事例調査実証ﾃｰﾏ募集/選定

実証ﾃｰﾏの応募

実証準備
ﾌﾟﾛﾄﾀｲﾌﾟ受信機、専用ｿﾌﾄｳｪｱ
仕様策定

計画作成

開発

実証推進/支援

実証実験の実施

実証結果の評価/課題の分析

2014年度中に募集開始

実証結果の公開42

③ 標準化の推進
既存規格への準天頂衛星システムの追加⇒ 準天頂衛星システムの各種サービス用信号、受信機、アプリケーションなど。

【対象規格】
準天頂衛星システムの信号規格
 海事用無線技術委員会（RTCM）
 国際航空民間機関（ICAO）
 国際海事機関（IMO）
 国際航路無線標識協会（IALA）
受信機・端末の規格
 国際GNSSサービス（IGS）
 航空無線技術協会（RTCA）
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④ アジア太平洋地域への利用拡大【情報発信】
国際学会、政府間調整等の場を活用したプロモーション RT、MGAなど【利用実証】【技術支援】

アジア太平洋地域を舞台とした海外機関、企業との利用実証の推進

技術者派遣、人材育成、利用拡大のための人的交流基盤の構築

RT：アジア太平洋ラウンドテーブル。CAO主催による利用促進のための多国間会合。
MGA：Multi GNSS Asia。アジア太平洋地域におけるマルチGNSS技術開発・利用促進の活動体

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④ アジア太平洋地域への利用拡大


準天頂衛星システムの利用促進に向け、アジア各国と準天頂衛星システムアジア太平洋ラウンドテーブルを実施※第3回参加国： マレーシア、ラオス、ベトナム、カンボジア、オーストラリア、フィリピン、ミャンマー、の７カ国



準天頂衛星システムの計画の進捗状況及びこれを用いたアプリケーションの説明を行うとともに、参加国における準天頂衛星システムの利用に関する潜在需要及び利用に向けた自国インフラの活用や新規整備の可能性について把握した。



今後、準天頂衛星システムの各国での活用に向けた二国間ベースでの対話を進めていくと共に、継続的な協力の枠組みとして本会議を今後も活用していくことについて参加者の間で合意した。
第3回会合模様

第1回会合模様

第2回会合模様45

⑤機能・品質向上⑥利用技術の開発及び技術情報の提供【機能・品質向上】
整備フェーズ・運用フェーズにおける情報収集活動の準天頂衛星システムへのフィードバック 要望事項のヒアリング ユーザインタフェースに対する意見
 利用実証結果【利用技術の開発及び技術情報の提供】
利用拡大用に開発したプロトタイプ受信機と専用ソフトウェアに関する技術情報の公開
 機能・仕様 回路、部品情報
 ソフトウェアのソースファイル
 アプリケーション・ノート等の設計説明資料
 取扱説明書46

利用拡大活動のPDCAサイクル

47

利用拡大推進計画

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利用拡大の課題
 低価格化 高精度化（測位補強技術） 小型・軽量化
 低消費電力化
 低価格化 高精度化（測位補強技術）※GNSS MARKET REPORT ISSUE3（October 2013）より抜粋

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産業界の動き50

利用拡大に向けた産業界の連携（例）高精度衛星測位サービス利用促進協議会の概要◆ G空間社会の到来に備え、準天頂衛星システム（QZSS）が4機体制（常時高精度測位サービスが利用可能となる）となる2010年代後半までに、同サービスを国内のみならずアジア・太平洋地域で広く利活用するための環境整備が必要。
◆ QZSSのサービスの活用が想定される民間企業により、国内のみならずアジア・太平洋地域でビジネス展開するために必要となる業界横断的な課題を議論し、意見集約を行い、必要に応じ政府へ提言し、対応を促すことを目的として、本協議会（会長：西田東芝会長）を設立。
 協議会は設立総会(第１回協議会）を2013年7月26日に開催し、準天頂衛星４機体制が整う
2018年度まで活動を実施予定
FY2012下期

FY2013 FY2014

FY2015

設立準備

FY2016FY2017FY2018FY2019QZS2 QZS4

みちびきを含めた４機体制確立

QZS3

将来検討

打上げ

協議会の活動期間
WGによる個別テーマ活動
社会実証準備（R&D等）

社会実証
実用化
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高精度衛星測位サービス利用促進協議会の体制
会長（東芝取締役会長西田厚聰）

オブザーバー

諮問委員会

企画運営委員会

アドバイザー（民間企業役員等）（委員長 SPAC中島務）（官公庁等）

連携

海外展開WG
アジア・太平洋地域への海外展開等の検討

団体・組織A

利用環境WG

標準化 WG
国際標準化、規格化、共通化等の検討

社会実証準備WG
企業の利用促進を後押しする実験等の検討

団体・組織B
団体・組織C…

測位情報の可視化や必要な法規制等の検討

高精度衛星測位
サービス利用促進協議会（QBIC）

・G空間EXPO2013
・ITS世界会議等（学識経験者等）

事務局（SPAC）

企業・団体登録数
208（2014.1月現在）※会員を募り順次拡大中

イベント関係
QZSセッション＆デモ

QZSS利用促進活動に関わる団体・組織※オブザーバー（官公庁等）：内閣官房、内閣府宇宙戦略室、総務省、文部科学省、国土交通省、経済産業省、農林水産省、国土地理院、宇宙航空研究開発機構、情報通信研究機構、電子航法研究所、産業技術総合研究所、
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農業・食品産業技術総合研究機構 等準天頂衛星初号機対応受信機①
準天頂衛星におけるGPSを補完する機能を利用した機器は既に商品化済

Panasonic社製品
Gorilla CN-GP530D

Trimble社製品
NET-R9GARMIN社製品
ForeAthlete 910XTJJAVAD社製品
DELTA / SIGMAシリーズ

１５

準天頂衛星初号機対応受信機②
準天頂衛星システムのGPS補強機能（サブメータ級）を用いた試作品を作成
測位受信機タイプⅠ（ﾊﾟｰｿﾅﾙ用)

測位受信機タイプⅡ（ｲﾝﾀﾞｽﾄﾘ用）

帽子に付けた写真（準備中）（80×50×20.7 mm：取手除く）

特長：GPS+準天頂測位補強
簡易メッセージ受信
ＩＭＥＳ信号受信Bluetooth インタフェース
スマートフォン等で測位結果利用（100×138.5×30 mm：本体サイズ）

特長：GPS+準天頂測位補強
簡易メッセージ受信
疑似距離・航法メッセージ等の出力
Bluetooth / USB インタフェース
スマートフォン等で測位結果利用

これらの受信機等について、今後、利用促進に資する実証等に活用していくことを検討予定
１６

準天頂衛星システム利用者会へ入会しませんか？

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

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準天頂衛星システム利用者会

63ユーザインタフェース
仕様の公開

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公開の目的65

ユーザインタフェース仕様書の構成

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公開後の流れ67

公開スケジュール68

初号機のユーザインタフェース仕様書について

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御清聴ありがとうございました。

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