先進レーダ衛星(ALOS-4)の開発状況と利用推進～ALOS-2利用シンポジウムを踏まえて～2019年5月15日
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
第一宇宙技術部門
ALOS-4プロジェクトマネージャ
鈴木 新一

ALOS-4のミッションと衛星概要① 地殻・地盤変動の監視：「事後把握」から「異変の早期発見」へ LバンドSARの強み：植生を透過、高い干渉SAR能力② 災害状況把握 ：ALOS-3（詳細把握が可能な光学）とALOS-4（全天候観測が可能なレーダ）の連携
深夜の情報空白時間帯の観測③ 防災以外の利用：インフラ変位モニタ等
ALOS-2からの継続性・ヘリテージ④ 海洋監視：SARによる広域観測とAIS（船舶自動識別装置）の組み合わせ
SAR・AIS同時観測

PALSAR-3

SPAISE3○打上げ年度：○衛星システム－軌道：－設計寿命：

2020年度予定
14日回帰、高度628km
12:00＠赤道上
ALOS-2データと干渉可
7年以上

○観測機器
－Lバンド合成開口レーダ（PALSAR-3）－AIS受信機（SPAISE3）○データ伝送速度：

3.6Gbps/1.8Gbps

プライム企業（主契約者）：三菱電機株式会社

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ユーザニーズを元にしたミッション要求とシステム要求の設定
主なユーザニーズ
地殻・地盤変動の高頻度かつ高分解能観測

ミッション要求

高分解能（ALOS-2と同程度）
地殻・地盤変動の監視

日本全域ベースマップ（干渉SARのための基盤）

災害状況把握夜間・悪天候時の被災地全体の状況把握

防災以外の利用
・インフラ変位モニタ
・森林・湿地・船舶動静把握
・農業・海氷・資源探査
他

迅速な初動対応
ALOS-2からの継続性
SARの新たな利用
海洋監視（日本周辺の船舶過密域における船舶の動きをリアルタイムに把握）システム要求日本周辺の船舶過密域で必要なAIS信号を受信

高頻度観測(2週に1回=200km観測)
広域観測 (200㎞観測)

適切な軌道（ALOS-2と同軌道)
迅速な観測・提供(大量データ伝送)
多偏波観測 (ポラリメトリ)
ミッションの継続（7年寿命）
AIS混信対策2

ALOS-2からの継続・発展
だいち2号(2014～)

ALOS-4
デジタルビームフォーミング（DBF）技術等を開発し、高い分解能と広い観測幅を両立

主な向上点

SARアンテナ

高分解能モードと広域観測モードの観測幅が大幅に拡大

新たな技術
デジタルビーム
フォーミング（DBF）

最大で４つの受信ビームを同時に形成

SAR観測幅高分解能モード（分解能 3m, 6m, 10m）

広域観測モード（分解能 25m）

スポットライトモード（分解能 1m×3m）

観測幅 200 km

50km～70km

200km

従来方式

1送信/1受信のため、観測幅は受信ゲート（パルス送信の間隔）によって制約される。

350km～490km

700km

DBF-SAR

複数同時の受信により、受信時間を長くとることができ、観測幅を拡大できる。

25km×25km

35km×35m

4回/年20回/年(1回/2週間）

観測頻度（国内）

分解能3m

3ALOS-2からの継続・発展◼ SAR: ALOS-2と同一の軌道面
–

干渉SAR

ALOS-2・ALOS-4データ間で干渉SAR解析が可能
全世界のアーカイブデータ蓄積の強み

GPS信号の受信率向上やレーザリフレクタ搭載••

オンボード軌道決定 3 m以内（RMS）
オフライン軌道決定 0.1 m以内（RMS）

・誤差/ノイズを排除し、より確実に異変を検出

国内観測後60分以内で標準プロダクト作成
ALOS-2と連携した観測待ち時間の短縮‒干渉SAR画像

位相差
衛星から遠ざ 衛星に近づく
向き
かる向き

迅速な対応

◼ AIS：船舶過密域での混信に対応‒

地表面

干渉SAR解析の精度向上
・広範囲に及ぶ微小な変位（断層の歪み蓄積など）を計測できる可能性◼ SAR：緊急観測性能––

2回目の軌道
衛星-地表面の距離変化を、マイクロ波の位相で測る◼ SAR: 軌道決定精度の向上–

1回目の軌道SPAISE3のコンセプト

１ビーム当たりの受信エリアを狭めることで、船舶信号衝突を低減し、船舶検出率を向上
複数エリアの同時受信、地上DBF処理により、衛星の利点である広域観測性を維持
船舶過密域での検出率向上

4ALOS-2からの継続・発展◼ DBF-SARや電離層補正モードなどの新方式への対応、ALOS-2/PALSAR-2との相互校正による整合性担保、電離層ノイズや外来干渉波ノイズの影響評価に重点的に取り組む。
– 電離層補正➢

通常の観測帯域に加えてもう一つの別の帯域を用いることで、地殻変動検出の大きな課題の一つである電離層ノイズを補正

電離層

マイクロ波が屈折

電離層補正の例
高い周波数低い周波数✓ マイクロ波が電離層の中を通過するとき、伝搬遅延（屈折）が生じる。
✓ 低い周波数ほど、大きく変化する。
✓ 異なる２つの周波数帯域を使うことで、電離層による変化量（ノイズ）を求めることができる。

PALSAR-2

高分解能[3m]
モード （ビームU2-6）
観測1：2015/2/25

観測2：2016/6/1
和歌山～若狭湾
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ALOS-4の開発状況◼ JAXAが実施する宇宙に関する開発プロジェクトのフェーズとJAXAプロジェクトマネジメント
規程に基づいて実施した審査会の受審実績
▼事前評価

【実施済】

【実施済】

H28年2月

H28年11月

プロジェクト準備審査

プロジェクト移行審査フェーズ A

プリフェーズ A▼中間評価

現在

経営審査
プロジェクト終了
審査

概念検討

概念設計

計画決定

基本設計

Concept
Studies

Concept
Project
Development Formulation

Preliminary
Designフェーズ D

フェーズ C

フェーズ B

ミッション定義 システム要求 システム定義
審査
審査
審査
(MDR)
(SRR)
(SDR)

▼事後評価

EM
製作
試験

基本設計
審査
(PDR)

フェーズ E

詳細設計 製作・試験 射場整備 初期運用 定常運用
Detailed
DesignProduction Launch Commissi& Testing operations oningPhase

詳細設計
審査
(CDR)

【実施済】

【実施済】

【実施済】 【実施済】【実施予定】

H27年11月

H28年3月 H28年9月 H29年12月

2019年7月（注）計画変更については、必要に応じてプロジェクト計画変更審査を実施する。

開発完了
審査

NominalPhase

後期利用（廃棄を含む）
Post MissionPhase

定常運用移行 定常運用終了
審査
審査打上げ準備完了
審査（LRR）

後期利用終了審査

技術審査

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PALSAR-3 観測計画及びデータ提供◼観測計画➢ベースマップ整備および国内定常観測① 国内ベースマップ整備：高分解能(3m)・右/左方向視・2偏波観測にて打上げ後6か月以内に整備② 国内定常観測：ベースマップ整備後に2週間に1回の頻度で高分解能（3m)観測③ 全球ベースマップ整備：陸域及び沿岸域を年1回以上、10m分解能観測➢上記以外の観測は個別観測要求を含めてユーザと調整し、打上げ1年前目途に基本観測計画を決定。打上げ後は一定期間毎に主要ユーザの承認を得ながら維持改訂◼データ提供
➢防災ユーザには防災インタフェースシステム（別途整備中）から提供➢その他のユーザにはAUIG4(観測要求受付及びデータ検索・注文・提供をPALSAR-2/-3で統合）から提供予定＜AUIG4画面案＞
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ALOS-2利用シンポジウム（平成31年3月11日開催） 発表プログラム
JAXA ALOS-2プロジェクト プロジェクトマネージャ 祖父江 真一
ALOS-2の運用状況
国土地理院によるだいち2号を用いた地殻変動モニタリング国土地理院測地部宇宙測地課課 課長 宗包 浩志
ALOS-2により開かれた土砂災害調査への衛星の活用
国土交通省水管理・国土保全局砂防部砂防計画課 地震・火山砂防室 企画専門官 松下 一樹
気象庁 火山課調査官 木村 一洋
火山WGにおけるALOS-2の利活用の現状「地盤沈下観測等における衛星活用マニュアル」等について
環境省 水・大気環境局 土壌環境課 地下水・地盤環境室 室長補佐 伊藤 和彦
海上保安庁 第一管区 海上保安本部 海洋情報部 海洋調査課長 髙梨 泰宏

海氷情報センターの紹介
だいち2号をダムおよび貯水池周辺斜面の維持管理へ活用するための技術開発と活用事例

国土交通省 国土技術政策総合研究所 河川研究部 大規模河川構造物研究室 主任研究官 佐藤 弘行
独立行政法人 国際協力機構 企画部 参事役 折田 朋美
ODAにおけるALOS-2データの活用について

だいち2号ALOS-2データ利活用の広がり（一般配布の傾向から）
株式会社パスコ 衛星事業部 事業推進部 事業推進課 課長 座間 創
一般財団法人リモート・センシング技術センター 坂口 英志

ALOS-2活用事例の紹介ALOS-2 for Operational InSAR Monitoring in Vegetated Areas “Monitoring”

3vGEOMATICS, Business Development, Senior Director, Brian Dracup
株式会社パスコ 課長 座間 創
国外での災害分野における利活用事例の紹介（中国）インターネット 執行役員 上田 晋司
衛星データプラットフォーム「Tellus(テルース)」について
東京大学 航空宇宙工学専攻 教授 中須賀真一
パネルディスカッション：ALOS-6(SAR)にむけて
国土地理院測地部宇宙測地課 課長 宗浩志、株式会社パスコ 衛星事業部 事業推進部 部長 石塚高也、株式会社Synspective ビジネス開発部 ジェネラルマネージャ 淺田正一郎、JAXA第一宇宙技術部門 宇宙利用統括 松浦直人

8国土地理院によるだいち2号を用いた地殻変動モニタリング

火山（吾妻山）地盤変動（沈下）（津軽平野）

地殻・地盤変動の監視

地震（平成28年熊本地震）

地盤変動（隆起）（新潟県小千谷市）

・国土全域をカバーするSARデータを定常的にSAR干渉解析（全国定常監視）
・地震・火山活動による地殻変動、地盤沈下などの地盤変動を抽出

国土地理院
測地部 宇宙測地課課課長
宗包 浩志
ALOS-2利用シンポジウム発表資料より 9

ALOS-2により開かれた土砂災害調査への衛星の活用

災害状況把握
発表時：国土交通省水管理・国土保全局
砂防部砂防計画課地震・火山砂防室
企画専門官
現：高知県土木部参事兼防災砂防課長
松下 一樹
ALOS-2利用シンポジウム発表資料より

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火山WGにおけるALOS-2の利活用の現状

災害状況把握
気象庁
火山課調査官木村 一洋
ALOS-2利用シンポジウム発表資料より

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だいち2号をダムおよび貯水池周辺斜面の維持管理へ活用するための技術開発と活用事例

インフラ変位モニタ
国土交通省
国土技術政策総合研究所
河川研究部
大規模河川構造物研究室
主任研究官
佐藤 弘行
ALOS-2利用シンポジウム発表資料より

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その他の多様なALOS-2データ利用事例

気候変動

海洋監視

（森林管理）

AIS受信情報だけでは分からないAIS非発出船（漁船と思われる）の位置、分布を把握できる。
AIS信号非発出船（SAR画像で認識）
AIS信号発出船

気候変動（農業：稲作生育状況把握）
インドネシア/ジャ
ワ島の稲作地域の把握。
作付けからの期間の把握による水稲の生育状況を把握（雨季の継続観測）

海洋監視オホーツク海の流氷監視（海上保安庁）
平成27年2月16日
左：ALOS-2画像
右：海氷速報13

まとめ

ALOS-4への期待や今後に向けた活動
ALOS-2利用シンポジウム（本年3月11日開催）より⚫ 国土地理院：「解析技術の更なる高度化、精度の向上」、「SAR解析結果の利用拡大」、「効率的な監視手法の検討」を今後も引き続き図る。
⚫ 国土交通省：土砂災害対応を行う地方整備局職員の衛星の基礎的な仕組みの理解、災害対応への積極的な活用を促すために、「災害時の人工衛星活用ガイドブック（土砂災害版）」を作成し、国交省ホームページ上に公開。
⚫ 気象庁：ALOS-2では火山活動の異常時に緊急観測をし、状況を確認する流れ
だが、ALOS-4では高頻度観測の実現により定常観測の中で火山活動の異常を早期に検出できる流れへとシフトしていくことを期待したい。
⚫ 環境省：衛星データ活用による解析事例等を盛り込んだマニュアル策定・普及により、メリットを活かした地盤沈下監視体制の充実を目指す。
⚫ 国土技術政策総合研究所：専門知識がない人でも、干渉SAR解析を自動で簡単に実施可能な機能の開発。
⚫ 国際協力機構：これまで農業分野、森林保全分野、防災分野等、様々な分野においてJAXAとの連携を推進してきた。今後、持続可能な開発目標（SDGs）の達成には伝統的な開発協力のみならず、宇宙技術を含むSTI(Science,
Technology and Innovation)の活用が必須。開発協力における宇宙利用のデファクトスタンダート化の可能性も見据え、JAXAとの連携を強化し、違法漁船対策、保健等、他の様々な分野における衛星データの更なる活用を模索・推進。

ALOS-4の性能
高分解能（ALOS-2と同程度）
高頻度観測(2週に1回=200km観測)
広域観測 (200㎞観測)
適切な軌道（ALOS-2と同軌道)
迅速な観測・提供(大量データ伝送)
多偏波観測 (ポラリメトリ)
ミッションの継続（7年寿命）

複数アンテナでのAIS信号受信及び地上DBF処理14