目 次 1 背景及び経緯 2 民間利用実証の進捗状況 3 民間利用実証の中間まとめ 4 今後の計画及び課題 1

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1 準天頂衛星初号機 みちびき を使用した 民間利用実証報告書 平成 24 年 5 月 16 日 財団法人衛星測位利用推進センター 民間利用実証調整会議

2 目 次 1 背景及び経緯 2 民間利用実証の進捗状況 3 民間利用実証の中間まとめ 4 今後の計画及び課題 1

3 1 背景及び経緯 1.1 背景 経緯 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 2

4 1.1 背景 経緯 地理空間情報活用推進基本計画 閣議決定 SPAC は民間における利用実証のとりまとめ ~ 衛星測位補強事業推進委員会を設立実証システム全体構想の立案 基本計画案の策定 産学官連携 普及啓発を推進 ~ ( 独 ) 科学技術振興機構 (JST) の委託を受け サブメータ級測位補強システム開発 ~ 文部科学省の委託を受け 利用実証用センチメータ級測位補強システム メモリカード型測位受信機 シミュレータシームレス測位テストレンジ等の開発 サブメータ級補強及びセンチメータ級補強に対応した実験用受信機を試作 民間利用実証調整会議設立 準天頂衛星初号機を打上 利用実証補強データの送信に関して JAXA と協定を締結 サブメータ級 センチメータ級測位補強データの送信実験を開始 試作受信機の貸与 民間利用実証開始 3

5 1.1 背景 経緯 民間利用実証の推進体制 JAXA 宇宙関係インフラ開発 実験整備 QZS GPS 補完検証 L1C/A L1C L2C L5 L1-SAIF LEX L1CA L2P L1CA(and L1P) L2P 実験地球局 (MCS 等 ) モニタ局網 補強検証 モニタ利用 LEX L1CA L1CA L2P 補強データ 補強データ生成 QZS( 及び GPS) 観測 / 運用データ SPAC 補強技術検証 補強検証補強監視 補強技術開発民間利用実証推進 ミッション運用計画 補強配信計画 運用調整会議 [ 事務局 ;JAXA] 全体計画まとめ 計画調整実証報告 民間利用実証調整会議 [ 事務局 :SPAC] 計画調整 L1CA L2P L1-SAIF SPAC から実証支援 ( 受信機貸与等 ) 会議に出席し実証への要望結果の報告 サブメータ級補強受信機 フィールド検証 センチメータ級補強受信機 アブリケーション試用 観測データ 電子基準点網 民間企業など 利用に則した補強検証アプリケーション試用 4

6 1.1 背景 経緯 利用実証スケジュール 打ち上げ JAXA/ENRI などの研究機関と日程調整しながら QZS-1 の利用時期を調整 QZS が 1 機しかないため 日本で高仰角になる時期 ( 秋 ~ 春 ) に集中実施 東日本大震災による電子基準点移動に起因した補強システムの動作中断 時刻 年 1 月 ~ 東日本大震災 民間利用実証 24 JAXA 殿資料引用 /5/16 時点 Sep 2010 Oct 2010 Nov 2010 Dec 2011 Jan 2011 Feb 2011 Mar 2011 Apr 2011 May 2011 Jun 2011 Jul 2011 Aug Sep 2011 Oct 2011 Nov 2011 Dec 2012 Jan 2012 Feb 2012 Mar 2012 Apr 2012 May 2012 Jun 2012 Jul 2012 Aug 平成 22 年 9 月 - 平成 24 年 8 月 時刻は UTC を示すは日本時間の午前 9 時から午後 5 時の時間帯 仰角 60 度以上 仰角 10 度 ~60 度 仰角 10 度未満 5

7 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用サブメータ級測位補強システムの概要 6

8 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級補強システム (L1SPS) の開発 補正情報 捕捉支援情報 測位精度の向上 初期位置算出に必要な航法データの取得時間 準天頂衛星を利用した高精度位置情報システム ( 補強情報の生成 ) 補正情報 捕捉支援情報 電子基準点データの収集 サブメータ級 (<1m(rms)) 平均 15 秒以内 補強情報の送信 時刻 軌道 電離層等の測位補正情報の配信により早期精度を向上 JAXA 地上局 概略軌道や精密軌道等の衛星時刻 軌道情報の高頻度な配信により測位時間を短縮 [ 注 ] 現状では補正 / 捕捉支援情報は GPS のみに限定されているが GEONET の QZS 信号受信への対応は現在進行中 アップリンク 電子基準点網 (GEONET) 全国に約 1200 ヶ所 ( 国土地理院設置 ) 真の位置が既知 GPS 信号を連続受信 準天頂衛星 準天頂衛星から配信 測位 GPS 衛星 補強データ測位信号 7

9 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級測位補強の利用推進 8

10 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 メモリカード型測位受信機の概要 ( 仕様 ) 9

11 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 貸与品 ; サブメータ級補強対応測位受信機 QZSR と操作ソフトウエア Prove-Tool( アイサンテクノロジー ( 株 ) 殿提供 ) 準天頂衛星対応メモリカード型測位受信機 QZSR 操作ソフトウェア (Prove-Tool) 搭載 ipaq212 に実装した QZSR QZSR;350 台準備 10

12 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級補強対応測位受信機 No. モード動作 1 GPS only GPS 衛星のみを使って測位を行なう 2 GPS + QZS C/A GPS 衛星およびQZS 衛星のC/Aを使って測位 を行なう 3 GPS + QZS SAIF GPS 衛星を使って測位を行ない,QZS SAIFにより位置の補正を行なう. 3つの補正 ( 電離層補正, 高速補正, 長期補正 ) の全てが適用できる場合にのみ補正を行なう 4 * GPS + QZS C/A + QZS SAIF QZS SAIF による補正が可能な場合は GPS + QZS SAIF モードと同様の動作をする. QZS SAIF による補正ができない場合は GPS only もしくは GPS + QZS C/A モードと同様の動作をする. 動作モードによらず IMES 受信機能の ON/OFF が可能 11

13 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級補強システムの開発 L1-SAIF 信号 L1-SAIF+ メッセージ SBAS 互換メッセージ タイプ ID:0~ ~ ~63 SBAS 非互換メッセージ タイプ ID:52~60 L1-SAIF+ 固有メッセージ (SPAC 利用実証用 ) タイプ ID:40~51 現在の放送データパターン例 # MT Message # MT Message 1 1 PRNマスク 初期位置算出支援クロック 2 10 劣化係数 初期位置算出支援衛星軌道 電離層伝搬遅延補正 初期位置算出支援衛星軌道 高速補正 [1~13] 22 2 高速補正 [1~13] 5 3 高速補正 [14~26] 23 3 高速補正 [14~26] 6 24 複合高速 [27~32]/ 長期補正 複合高速 [27~32]/ 長期補正 7 50 初期位置算出支援クロック IGPマスク 初期位置算出支援衛星軌道 電離層伝搬遅延補正 初期位置算出支援衛星軌道 電離層伝搬遅延補正 高速補正 [1~13] 28 2 高速補正 [1~13] 11 3 高速補正 [14~26] 29 3 高速補正 [14~26] 複合高速 [27~32]/ 長期補正 複合高速 [27~32]/ 長期補正 IGPマスク 初期位置算出支援クロック 電離層伝搬遅延補正 初期位置算出支援衛星軌道 電離層伝搬遅延補正 初期位置算出支援衛星軌道 高速補正 [1~13] 34 2 高速補正 [1~13] 17 3 高速補正 [14~26] 35 3 高速補正 [14~26] 複合高速 [27~32]/ 長期補正 複合高速 [27~32]/ 長期補正 民間利用実証用にメッセージタイプ ID の 40~51 を割り当て 12

14 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級補強の測位補正性能 電子基準点のうちからユーザ受信局として 14 点を均等になるように選択して仮想のユーザ受信局とみなし それらの受信データ ( シュードレンジ ) に対する L1-SAIF 信号の補強効果を確認した 3011( 川越 ) 2011/07/04 での補正精度の例 単独垂直 RMS 単独水平 RMS 補正垂直 RMS 補正水平 RMS 1.83[m] 1.30[m] 0.59[m] 0.38[m] 赤 : 単独 :GPS データのみによる測位青 : 補強 :L1-SAIF+ 補強による測位 13

15 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 サブメータ級補強の測位補正性能 3011( 川越 ) 2011/07/04(24 時間 ) での補正精度の例 赤 : 単独測位青 :L1-SAIF+ 補強測位 14

16 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 捕捉支援情報による初期位置算出時間及び測位誤差 1GPS 単独 ( 通常測位 ) 1GPS 単独 ( 通常測位 ) 2L1-SAIF+ の軌道 & クロック情報 ( 即時測位 ) 3L1-SAIF+ のクロック情報 ( 即時測位 ) 2:GPS 受信データ ( シュードレンジ ) を元に 捕捉支援情報 ( 軌道及びクロック ) のみで測位演算 3:GPS 受信データ ( シュードレンジ ) を元に エフェメリス情報及び捕捉支援情報 ( クロック ) で測位演算 結果 1GPS 単独 2 軌道 & クロック 3 クロック 垂直誤差 RMS 水平誤差 RMS 捕捉時間 30~60 秒 15 秒以下 15 秒以下 捕捉支援情報による初期捕捉誤差が目標の 10[m] 以下であることを確認 15

17 0848 稚内 0119 根室 函館 0910 江刺 3011 川越 0601 御蔵島 0603 母島 0053 輪島 0058 高山 0356 神戸 0434 伊予 0458 石田 0491 佐多 1096 那覇 水平 RMS[m] 1.2 サブメータ級補強システムの開発及び利用推進 緊急情報など付加データ配信による測位精度への影響 37 秒毎に 1 秒間 ( または 6 秒毎に 1 秒間 ) 付加データを組込み配信した結果による測位精度への影響は殆んど見当たらない /7/4 L1-SAIF 補強測位 : 水平 RMS 配信パターン 1: 緊急情報なし (36 秒サイクル ) 配信パターン 2: 緊急情報 (MT49) を 37 秒毎に付加 配信パターン 3: 緊急情報 (MT49) を 6 秒毎に付加 16

18 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強システムの概要 文科省との委託契約に基づき SPAC が開発 主要機能 1 電子基準点データより衛星軌道誤差 衛星時計誤差 電離層遅延誤差および対流圏遅延誤差を推定し 補強情報 ( 補正データ ) を生成 2 LEX 信号にて放送し得るよう補強情報を圧縮 (1/1000) 3 電子基準点データを用いた測位精度の品質評価 4 後処理 ( 下図参照 ) 17

19 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強システムの概要 [ 注 ] 現状では補正情報は GPS のみに限定されているが GEONET の QZS 信号受信への対応は現在進行中 18

20 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の利用推進 19

21 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 低速移動体端末の概要 ( 仕様 ) 20

22 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の利用推進 貸与品 ; 低速移動体端末 2 式 デコーダ 1 台 LEX 受信機 + アンテナ 低速移動体端末 + 表示 PC+ アンテナ 後処理方式による QZS 利用実証機会の拡大 デコーダ 21

23 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 開発目標仕様 (*1) : GPS 衛星の配置及び可視条件が良好なことを前提とする (*2) : 衛星測位システムとしての精度であり 搭載車両の位置決め精度は車両への実装方式に依存する (*3) : ジャイロ 加速度計及びオドメータにより計測した走行データを複合させ位置を推定することを前提とする 22

24 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 サービス対象地域 開発の前提条件 サービス対象地域の定義一部の離島や半島の先端を除き 日本の外周部に位置する電子基準点を結んだ線の外側 10km 以内 網構成上記のサービス対象地域を左図のとおり 12 網に分割 補強情報の圧縮 みちびき の LEX 信号を用いて 左図の 12 網すべてに対し同時に配信し得るよう 補強情報を圧縮 実験システムのサービス対象地域 左図の 12 網の内 任意の 1 網を選択し 補強情報を配信また 必要に応じて カスタム網を構築する機能を具備 23

25 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 新潟大学との共同研究として 移動体測量を行う車両 (MMS) に低速移動体端末を搭載し 林道において移動体測位実験を実施時速 100km 迄の測位精度と FIX 率も実測し 良好であることを確認 MMS に測位端末を搭載し 林道にてリアルタイム移動体測位を実施 FIX 率 : 79% FIX している区間における測位精度 2.4cm(drms) リアルタイム移動体測位 24

26 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 GPS 観測データと車両の走行データを複合して測位演算を行う INS 複合処理を施すことにより 測位率が 100% に向上することを確認 分類 標示 最大測位誤差 水平 標高 割合 センチメータ級 3cm 6cm 76% デシメータ級 30cm 60cm 12% メータ級 175cm 350cm 12% センチメータ級測位が可能な区間の割合は 76% INS 複合処理を施すことにより 測位率が 100% に向上 INS 複合処理による測位率の向上 25

27 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 補強対象衛星に みちびき を付加することによる測位精度の向上効果をシミュレーションにより確認 分類 標示 最大測位誤差 水平 標高 割合 センチメータ級 3cm 6cm 95.0% デシメータ級 30cm 60cm 4.3% メータ級 175cm 350cm 0.7% センチメータ級測位が可能な区間の割合が 95% に向上 ( シミュレーションによる確認 ) 補強対象衛星に みちびき を付加 みちびき の付加による測位精度の向上 26

28 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 サービスエリアは日本の外周に位置する電子基準点を結んだ線の外側 10km 以内と定義しているが 津波監視や海洋土木等への適用を想定し日本周辺海域における測位精度を評価結果 測位アルゴリズムの若干の改良により 53km 沖合迄センチメータ級の測位精度が得られることを確認 津波観測灯浮標塗装及び構造 : 黄色 X 形頭標 1 個付黄色やぐら形 ( 鉄造 ) 灯質 : 群閃黄光毎 20 秒に5 閃光光度 : 実効光度 35カンデラ光達距離 : 3.5 海里 RINEX データ 9 月 20 日 ~22 日 測位演算 ( 後処理 ) 補強情報 測位結果 補強情報の保存 GPS 津波計 ( 文科省科研費基盤研究 (S) ) 電子基準点網 GPS 観測データ 9 月 20 日 ~22 日利用実証用センチメータ級補強情報測位補強システムの生成 GPS 津波計への活用 27

29 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 アプリケーションの一例として 東京大学地震研究所と高知工業高等専門学校の協力を得 大型の台風 15 号が来襲した 9 月 20 日 ~22 日に GPS 津波計を用いた実証実験を行った結果 測位精度および FIX 率とも良好な成果を得た RINEX データ取得日 処理全体 平均 FIX 率 (%) DOP 劣化の時間帯を除く 備 考 9 月 20 日 大型の台風 15 号が四国沖を低速にて通過中 9 月 21 日 午前中 室戸岬は強風域内 9 月 22 日 北海道の東海上に到達 全期間 GPS 津波計への活用 28

30 1.3 センチメータ級補強システムの開発及び利用推進 利用実証用センチメータ級測位補強の実験例 移動体測位に適合するよう 初期位置算出時間を短縮し得る二周波搬送波測位を前提として開発したが 測量分野における衛星測位の普及に係わる国土地理院のコメントに基づき一周波搬送波測位への適合性を評価した結果 測位精度および FIX 率とも良好な成果を得た 測位点電子基準点 藤沢 鎌倉テストフィールド 標準偏差 測位精度 区分一周波二周波一周波二周波 水平 標高 水平 標高 0.62 cm 0.76 cm 1.04 cm 1.28 cm 1.87 cm 2.30 cm 1.41 cm 1.59 cm 0.81 cm (drms) 3.71 cm (rms) 0.91 cm (drms) 2.37 cm (rms) FIX 率 89 % 99 % 92 % 96 % 初期位置算出時間 244 秒 32 秒 136 秒 30 秒 備考 一周波搬送波測位への適合性 測位点の正確な座標が不明なため 測位精度は算出していない 29

31 2 民間利用実証の進捗状況 2.1 民間利用実証の全容 2.2 代表的な実証事例 30

32 2.1 民間利用実証の全容 民間利用実証調整会議目的 ; 情報共有及び実証支援 3 回に亘る公募を通じて募集実証テーマ数 ; 106 テーマ参加企業数 ; 129 機関 ( 延べ 235 機関 ) (2012 年 3 月 31 日時点 ) 全テーマリスト / 分野別集計調整会議 (5 回 ) 及び貸与機器などの説明会を通じて 補強内容の技術的説明や補強配信計画の説明 ( 内容は HP に掲載 ) QZS 専用受信機の貸与など 民間利用実証の活動状況は SPAC ホームページにて公開 31

33 2.1 民間利用実証の全容 みちびき を利用した実証実験を 2011 年 1 月から開始 3 度の公募を経て 2012 年 3 月 31 日時点のテーマ数 106 件 ( 参加企業数 ; 延べ 235 機関 ) で活動している 海洋調査 物流管理 位置認証 ロボット 鉄道 バス運行 IT 施工 IT 農業 ( 農機運転支援 ) 除雪車誘導 精度検証 建機運転支援等 防災地盤変位観測 斜面モニタリング 災害救難 津波検知等 カーナビゲーションナビゲーション 運転支援 分析 ルート最適化検証 歩行者危険報知等 地図調製 テーマ数 106 参加企業 団体数 基礎研究 補強情報 ( 測位補正情報 ) の 基本性能検証 サービス精度適応性検証等 測量 静止 移動測量 登記 山林調査 地籍 土木 固定資産土地評価 湖面 ( 河床形状 ) 測量等 パーソナルナビゲーション 障害者支援ナビ 徘徊老人 観光情報提供 山間地 ( 登山 ) 行動支援等 32

34 2.1 民間利用実証の全容 民間利用実証リスト (1/3) 整理 No SAIF LEX 主幹機関実証テーマ 姫路登記測量事業協同組合 測位精度向上に関する実証 パイオニア株式会社 GPS 単独測位と準天頂衛星を含んだ測位での測位性能比較実証 株式会社 COSMOGRAV 航空機船舶によるリアルタイム重力測定のためのQZS-1の利用と実証 山梨大学 ( 近藤研究室 ) 山間地行動者の安全みまもりと遭難救援への応用可能性の検証 ( 社 ) 日本建設機械化協会 ( 代 : 東亜建設工業株式会社 ) 情報化施工機器による精度検証およびGNSS 出来形管理精度検証 日本大学 ( 佐田研究室 ) L1SAIF 信号受信による静止時及び低速度移動時の測位特性に関する基礎実験 株式会社デンソー 車両用途 ( カーナビ ) 応用における効果確認に関する実証 株式会社デンソー 車両用途 ( 運転支援 ) 応用における効果確認に関する実証 株式会社アドイン研究所 山間部の経済林における測位精度および樹木位置 傾斜計測の実証 (L1-SAIF) 株式会社アドイン研究所 山間部の経済林における測位精度および樹木位置 傾斜計測の実証 (LEX) 測位衛星技術株式会社 L1-SAIF IMES 信号の利活用 ( コンシューマ受信機の測位性能向上 ) 実証実験 防衛大学校 ( 浪江研究室 ) 定点および移動体におけるサブメートル級の測位の実証 防衛大学校 ( 浪江研究室 ) 定点および移動体におけるセンチメートル級の測位の実証 三菱スペース ソフトウエア株式会社 ( 鎌倉事業部 ) 位置と観光情報を融合したアプリ搭載端末による観光地散策支援の有効性実証 大阪府地籍調査推進協議会 ( 代 : 株式会社 GIS 関西 ) 山林部地籍測量に関する実証 社団法人日本測量協会 L1-SAIF 補強及びLEX 補強を利用した場所情報コード ( 位置情報点 ) の測位に関する実証実験 株式会社日立産機システム 移動体における準天頂衛星 L1-C/A 信号の効果評価 北海道旅客鉄道株式会社 鉄道車両の高速移動中の衛星測位精度向上性能の確認に関する実証 NTTコミュニケーションズ株式会社 高精度位置情報を活用した河川監視サービスに関する実証 NTTコミュニケーションズ株式会社 位置情報を利用した情報配信 流通管理に関する実証 NTTコミュニケーションズ株式会社 バスの運行情報周知によるバスの利便性向上に関する実証 欠 株式会社 NTTデータ No.99-02に統合 衛星からの広域同報小容量データを利用したリアルタイム防災ソリューションの構築 アイサンテクノロジー株式会社 森林における準天頂衛星補強情報利用に関する実証 (L1-SAIF) アイサンテクノロジー株式会社 森林における準天頂衛星補強情報利用に関する実証 (LEX) 株式会社クレスト サブメータ級測位を利用した移動体遠隔操作実現に向けた衛星補強の精度実証 株式会社ジラッファ 準天頂衛星を活用した教育分野における高精度位置情報技術実証 ( 記憶 ) 株式会社ジラッファ 準天頂衛星を活用した福祉分野における高精度位置情報技術実証 ( 安全 ) 株式会社デジタルリンク SNSサービス向け個人移動履歴情報収集に関する実証 株式会社トプコン 準天頂衛星を使った静的 / 動的測位精度と効果の検証 (L1-SAIF) 株式会社トプコン 準天頂衛星を使った静的 / 動的測位精度と効果の検証 (LEX) 日本電気株式会社宇宙システム事業部 歩行者向け高精度測位技術の実証実験 財団法人リモート センシング技術センター 2 衛星を利用した簡易版電子野帳の可能性調査 京都大学防災研究所 ( 福岡研究室 ) 準天頂衛星を利用した高信頼性斜面健康診断の構築 三菱スペース ソフトウエア株式会社 ( 営業本部 ) 車両事故検証システムの実現性に関する実証 古野電気株式会社 防災 安全 施工管理における地盤変位連続観測に関する実証 (L1-SAIF) 古野電気株式会社 防災 安全 施工管理における地盤変位連続観測に関する実証 (LEX) 独立行政法人交通安全環境研究所 地方鉄道の駅構内における過走防護に関する実証試験 新潟大学 ( 牧野研究室 ) 視覚障害者歩行補助と中山間地訪問看護師支援のための測位方式の検討 新潟大学 ( 牧野研究室 ) 除雪車誘導と空撮用ラジコンヘリ位置推定に関する実用的測位方式の検討 新潟大学 ( 牧野研究室 ) 視覚障害者歩行補助と中山間地における除雪車制御のための測位方式の検討 一般社団法人アグリジオ 電子国土 を活用した土地改良水利施設の位置測定に関する実証 33

35 2.1 民間利用実証の全容 民間利用実証リスト (2/3) 整理 No SAIF LEX 主幹機関実証テーマ 日立造船株式会社 準天頂衛星を利用したIT 自動走行実証実験 日立造船株式会社 準天頂衛星を利用したGPS 波浪計に関する実証実験 日立造船株式会社 準天頂衛星を利用したIT 自動走行実証実験 -その 日立造船株式会社 準天頂衛星を利用した鉄道車両位置管理システムの実証実験 株式会社ニコン トリンブル 準天頂衛星を利用したモバイル計測の可能性に関する実証実験 株式会社ニコン トリンブル GISデータシステム構築におけるL1-SAIF 補強の観測精度向上度合の実証検証 株式会社ニコン トリンブル GISデータシステム構築におけるLEX 補強の観測精度向上度合の実証検証 早稲田大学理工学術院 ( 高畑研究室 ) 3 次元地図データ利用の計算機シミュレーションによる準天頂衛星の測位性能検証 早稲田大学理工学術院 ( 橋詰研究室 ) 車載型受信機による都市部環境下での準天頂衛星可視率と測位精度の評価 株式会社パスコ 準天頂衛星を活用した基盤地図情報の整備 更新に係る検証 金沢工業大学 ( 徳永研究室 ) 測位補強時の観光へのG 空間情報活用に関する実証 株式会社桑原測量社 北陸の都市域 山間域での移動体計測の位置精度向上に関する検証 (L1-SAIF) 株式会社桑原測量社 北陸の都市域 山間域での移動体計測の位置精度向上に関する検証 (LEX) 株式会社北日本ジオグラフィ 北陸の都市域 山間域でのL1-SAIFの精度検証 株式会社北日本ジオグラフィ 北陸の都市域 山間域でのLEXの精度検証 金井度量衡株式会社 北陸の都市域 山間域での地域 業界活性化 安全 安心環境へのL1-SAIF 利用 金井度量衡株式会社 北陸の都市域 山間域での地域 業界活性化 安全 安心環境へのLEX 利用 株式会社日本海コンサルタント 北陸の都市域 山間域での三角点 基準点との精度比較 株式会社国土開発センター 北陸の都市域 山間域での移動体 ( 人 自転車 ) の精度検証 金沢工業大学 ( 鹿田研究室 ) 基盤地図情報を含む電子地図の即時更新への応用 金沢工業大学 ( 鹿田研究室 ) インドア アウトドアシームレス測位における精度検証 株式会社地域みらい 北陸の都市域 山間域でのポータブル測位端末の精度検証 上智大学理工学部情報理工学科 ( 矢入研究室 ) 屋外の人間行動分析に関する実証 三菱電機株式会社三田製作所 都市部走行における測位精度に関する検証 釧路工業高等専門学校電子工学科 ( 山形研究室 ) 車両走行軌跡データによる道路地図作成に関する検証 東京大学空間情報科学研究センター ( 柴崎研究室 ) L1SAIF 信号のサブメータ級測位の実証 欠 株式会社 ANALOG TWELVE 震災で辞退 準天頂衛星を利用したモバイルコンテンツサービス向上の実証 アジア航測株式会社 固定資産土地評価業務における現地情報収集の効率化についての検証 国際航業株式会社 自動車を対象とした位置特定技術の開発に関する実証 アルパイン株式会社 準天頂衛星使用による車載環境での位置精度向上の効果確認実証 愛媛大学総合情報メディアセンター ( 二神研究室 ) 精緻な救急車走行情報を利用した搬送の最適化による地域医療改善可能性の検討 慶応義塾大学大学院 ( 神武研究室 ) 測位補強 補完機能の活用による位置情報サービスへの効果に関する実証 ホームネット株式会社 準天頂衛星測位の徘徊老人への利用評価に関する実証 日本郵船株式会社 物流管理用電子デバイスの測位機能に対する補強効果と適用性に関する実証 富士警備保障株式会社 高精度位置情報を利用した自走式巡回警備ロボットによる敷地内警備に関する実証 株式会社ゼンリン 地図の精度向上検討 東京海洋大学大学院 ( 安田研究室 ) L1-SAIF 信号のマーケティング活用のための基礎データ取得 IDEC 株式会社 搭乗型生活支援ロボット ( シニアカー ゴルフカート ) 用危険区域事前警告システムの実証 東北大学電気通信研究所 ( 末松研究室 ) 準天頂衛星を活用したロケーション メッセージ通信ネットワークに関する実証 -L1SAIF 東北大学電気通信研究所 ( 末松研究室 ) 準天頂衛星を活用したロケーション メッセージ通信ネットワークに関する実証 -LEX 三菱電機株式会社鎌倉製作所 隊列走行システムにおける準天頂衛星補強情報の活用に関する実証 34

36 2.1 民間利用実証の全容 民間利用実証リスト (3/3) 整理 No SAIF LEX 主幹機関実証テーマ 日本無線 35

37 2.1 民間利用実証の全容 主なアウトリーチ活動 (1/3) 活動形態主幹実施機関当該実験実施日時 場所内容 プレス発表 JAXA/SPAC 三菱電機鎌倉製作所 LEX 補強信号全系確認試験を で公開した に実施し 結果等を JAXA と連名 プレス発表公開実証 広島県商工労働局産業振興部観光課 ~3.13 広島市内 みちびき の測量情報を利用実証に活用できる期間 (2 月 21 日 ~3 月 13 日 ) で ソフトバンクのアプリ ふらっと案内 を使い公開利用実証を実施した プレス発表 JAXA/SPAC JAXA みちびき のアラートフラグ解除 (JAXA) と 利用実証状況報告 (SPAC) を行った プレス発表公開実証 北海道庁 ソフトバンクテレコム ソフトバンクモバイル ~10.17 北海道網走市網走監獄博物館 オホーツクみちびきプロジェクト 準天頂衛星と屋内測位を連携させた公開実証実験を網走監獄博物館内で実施した プレス発表公開実証 デモ実証 デモ実証 取材 デモ実証 取材 説明会 取材 北海道経済産業局 / 北海道大学 日本大学理工学部 ( 株 ) 日立造船 ( 社 ) 日本建設機械化協会 JC MA 金沢工業大学 帯広市農業技術センター 日本大学キャンパス内 ( 独 ) 農村工学研究所 JCMA 施工技術総合研究所 金沢工業大学 セミナーは 農作業の自動化 ロボット化分野の説明 また 圃場では複数台の無人操縦トラクター実演を実施した LEX 補強信号を利用した実証実験を 民間利用実証調整会議メンバーに公開した 実証実験場所で 朝日新聞 ( 株 ) 新農林社の取材を受けた JCMA 会員に対して実証実験を公開した 同時に 建通新聞社の取材を受けた 北陸地区利用実証実験開始に先立ち 具体的内容説明会を実施 その説明会が北陸新聞 北陸 TV 等で放映された デモ実証 SPAC 他 浅草寺 / 海洋大構内 ICG テクニカルツアーで みちびき を利用した実証デモを行った L1-SAIF デモは浅草寺 LEX デモは海洋大構内で実施した デモ実証 取材 新潟大学 銀座界隈 新潟大学がクリエイトシステム開発株式会社ならびに NPO 法人障害者自立支援センターオアシスと共同で開発を進めている視覚障害者向け音声案内装置 (Stella2) の屋外実験結果を発表した 取材 (TV) ソフトバンクモバイル ( 株 ) 北大他 浅草寺境内 / 北大圃場他 浅草寺境内で観光ナビの紹介 北大圃場でのトラクタ運転の紹介をした (TV 東京特集 ) 取材 (TV) 北海道大学 北海道大学 みちびき を利用した IT 自動走行実証実験について TBS テレビ夢の扉 +[ プラス ] NEXT DOOR の取材を受けた 36

38 2.1 民間利用実証の全容 主なアウトリーチ活動 (2/3) 活動形態主幹実施機関当該実験実施日時 場所内容 取材 (TV) 日立造船 NHK 松山放送局 IT 農業の実現に向けた準天頂衛星による高精度走行システムの実証実験 / 北海道実証実験アシスト走行ビデオ映像を提供した 取材 ( ラジオ ) SPAC 浅草浅草寺境内 L1-SAIF を利用した観光ナビのデモを行った 取材 (TV, 新聞 ) 金沢工大 金沢工大及び金沢市内 利用実証風景の撮影と 取材を受けた (TV 金沢 石川 TV 北陸放送 ) 取材 (TV, 新聞 ) 桑原測量社 / 金井度量衡 妙高市道の駅あらい近辺 利用実証風景の撮影と 取材を受けた 学会 講演 SPAC/ 三菱電機 第 54 回宇宙科学技術連合講演会 補強信号 L1-SAIF,LEX に関して講演した 報告会 ( 社 ) 日本建設機械化協会 JCMA ( 社 ) 日本建設機械化協会 ~2.10 に実施した実証内容を JCMA 情報化施工委員会にて報告した シンポジューム講演 SPAC/ 日大 / 日立造船 東京海洋大学測位航法学会 みちびき 利用実証全般説明と 日大 日立造船の利用実証状況を発表した フォーラム講演 SPAC 日本経団連 みちびき 利用実証全般説明と ソフトバンク 日立造船の利用実証状況を発表した 講演 SPAC 電波利用懇話会 みちびき 利用実証について説明した 学会 講演 SPAC 信州大電子情報通信学会研究会 みちびき 利用実証全般説明と 事例 補強信号 L1-SAIF,LEX について講演した 学会 講演 SPAC 日本写真測量学会北信越支部総会 みちびき 利用実証全般説明と 事例 補強信号 L1-SAIF,LEX について講演した 学会 講演 日本大学理工学部 土木学会年次各術講演会 みちびき の LEX 信号受信による低速移動時の RTK 測位実験について講演した 学会 講演 SPAC 電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会 みちびき 利用実証全般の状況説明と 事例について講演した 37

39 2.1 民間利用実証の全容 主なアウトリーチ活動 (3/3) 活動形態主幹実施機関当該実験実施日時 場所内容 学会 講演 SPAC GPS/GNSS シンポジューム みちびき 利用実証全般説明と 事例 補強信号 L1-SAIF,LEX について講演した 講演 日本大学理工学部 平成 23 年度日本大学理工学部学術講演会 準天頂衛星の LEX 信号を用いた移動測位に関する研究を講演した 学会 講演 SPAC/ 三菱電機 第 55 階宇宙科学技術連合講演会 みちびき 利用実証全般説明 事例紹介と補強信号 L1-SAIF,LEX について講演した シンポジューム講演 SPAC 日本経団連 みちびき 利用実証全般説明と 基盤地図情報 精密農業 観光案内 ITS 緊急情報配信の利用実証状況を発表した 学会 講演 SPAC ~12 電子情報通信学会 SAT 研 ( 衛星通信研究会 ) L1-SAIF 補強信号について講演した 論文 一般社団法人電波産業会 ARIB ニュース 測位衛星システムを利用した捜索救助衛システムの高度化に関する実証試験について寄稿した 学会 講演 SPAC ~2.1 ION International Techinical Meeting L1-SAIF 補強信号について講演した セミナー 講演 日本大学理工学部 shamen-net 研究会 準天頂衛星初号機みちびきによる民間利用実証実験と今後の展望について講演した 講演 太陽無線 SANE 測位衛星システムを利用した捜索救助衛星システムの高度化に関する実証試験について講演した 論文 日立造船 独立行政法人港湾空港技術研究所 準天頂衛星を利用した GPS 波浪計に関する実証実験について寄稿した 学会 講演 慶應義塾大学大学院 情報処理学会第 74 回全国大会 衛星からの広域同報小容量データを利用したリアルタイム防災ソリューションの構築について講演した 論文 日本大学理工学部 土木学会論文集 F3 特集号 各種の電波遮蔽環境における準天頂衛星の LEX 信号を用いた測位に関する検討について寄稿した 学会 講演 間組 ( 予定 ) 情報処理学会 情報化施工への活用による施工品質の向上及びコストダウンの可能性について実証実験を行なった結果を報告する 38

40 整理 No LEX 補強 航空機船舶によるリアルタイム重力測定のための QZS-1 の利用と実証 利用実証の全容移動体重力測定のリアルタイム化のために LEX 信号を使い移動体上で cm 測位を行い それによる重力測定精度を通じて かさねて測位精度を評価する 実証参加企業 ; COSMOGRAV 東京海洋大学 実証状況日時 :2011/01/25( 火 )~2011/01/27( 木 )(3 日間 ) 及び 2011/03/09( 水 )~2011/03/11( 金 )(3 日間 ) 場所 : 東京勝どき桟橋より館山まで ( 東京湾 ) 海陸プレートすべり面 沿岸 海底 海溝型地震津波調査 実証結果 今回の実験では船舶により後処理型 LEX 信号補強データを使用した (LEX 受信機の不足のため ) 測位結果の Real Time 性は 望ましいけれども本質的なことではない 東京湾を南北に 2 回往復する試験を行った結果 QZSS による後処理結果は rms 3cm の位置精度が得られた 実証実験の航跡 海溝 現時点の評価上記の位置精度があれば 船 / 航空機によって 高精度な重力異常 磁気異常の測定ができ 測定の困難な 沿岸域や海底の地盤の性状が分かり 地震 津波等の防災対策に貢献できると考える 39

41 整理 No LEX 補強 情報化施工機器による精度検証および GNSS 出来形管理精度検証 利用実証の全容 定点において GNSS データとみちびきデータを 24 時間連続取得し 取得デ タ (x,y,h) の分布傾向を把握する 特に みちびきデータの受信有無 ( 衛星飛来状況 ) による取得データの乱れなどの傾向を把握する GNSS 基準局を用いた MC( マシンコントロール ) と みちびきデータを補正データとした MC でブルドーザによる敷均しを行い MC の過程で取得できる両者の RTK 測位データを比較すると共に TS による敷均し出来形データを対比して みちびきデータを補正データとした MC の精度を確認する 実証参加企業 ; ( 一社 ) 日本建設機械化協会 東亜建設工業 ジャストプランニングシステム ( 有 ) キットコーポレーション 西尾レントオール 間組 トプコン 小松製作所 実証状況日時 :2011/2/7~2011/2/10 準備 実測 :7 日 13:00~9 日 12:00 実証実験見学会 :9 日 13:00~15:00 24 時間観測 :9 日 16:00~ 翌 10 日 16:00 場所 : 社団法人日本建設機械化協会施工技術総合研究所 (CMI) 実証結果 精度 ; RTK-GNSS の FIX 率 ( ほぼ 100%) よりも LEX の FIX 率 (44~ 66%) は低い RTK 並みの FIX 率の実現が必要 データ周波数 ; 低速移動体端末の出力は 5HZ 現場での利用は 10Hz 以上を要望 コスト ; 現状の RTK-GNSS ネットワーク型 RTK と比較してトータルコストが同等以下になることが必要 LEXR による MC でブルドーザによる敷均し実験 LEXR による基準点測定 現時点の評価 FIX 解が得られた場合は概ね現行の RTK-GNSS と同程度の精度を確認できた 上記実証データに関する見解 要望等が解決されたシステム整備が必要 40

42 整理 No L1-SAIF 補強 位置と観光情報を融合したアプリ搭載端末による観光地散策支援の有効性実証 利用実証の全容 QZSS(L1-SAIF 補強 ) が観光案内にいかに有効に働くか検証する GPS 初期捕捉時間の短縮 測位精度向上 - 観光スポットへの案内 - 近隣通過時の観光スポット情報のポップアップ表示 実証参加企業 : 三菱スペース ソフトウエア 実証状況日時 :2011/4/26 及び 2011/5/20 場所 : 神奈川県鎌倉市 JR 鎌倉駅周辺 実証結果 初期捕捉時間短縮 ( 約 20 秒程度 ) が確認できた 測位精度の優位性は 測位結果が大きくずれる箇所が多く確認できず QZSR のフィルタの影響と思われる (9 月 β -Ⅱ β -Ⅲ で軽減を確認 ) ただ フィルタの影響がない箇所では A-GPS 並の精度を確認できた 歩行速度でポップアップが遅れて表示されることがあった 今後の取組衛星のみで A-GPS 並の測位精度が期待できるので 基地局の少ない郊外や山間部での有用性を検証する 精度かなりよい 図 1 アプリイメージ 図 2 測位結果 測位の大きなずれ 現時点の評価 初期捕捉時間短縮により観光案内開始時のユーザ待ち時間軽減等の利便性向上が期待できる 測位精度向上は期待できるが 測位結果取得のリアルタイム性と合わせて再検証が必要である 41

43 整理 No L1-SAIF 補強 森林における準天頂衛星補強情報利用に関する実証 (L1-SAIF)) 利用実証の全容 森林地域における地籍調査及び森林調査時に 杭を探索する際のナビゲーション システムの検証 ネットワーク型 RTK(VRS) 測位をリファレンスとして GPS 単独 GPS+L1SAIF A-GPS を比較評価 実証参加企業 ; アイサンテクノロジー 実証状況日時 :2011/04/20~2011/04/21 場所 : 愛知県瀬戸市海上の森 実証結果 L1SAIF を利用した測位成果が GPS 単独測位に比べ大幅に精度向上できることが確認できた 林野では上空視界 樹幹の状態の影響を大きく受けるため 安定的な測位が困難な地点や 測位精度の誤差も数十 m 以上の誤差が生じる点も存在する 今後の取組定点観測による環境依存の度合い調査とともに QZS 補完による測位率の向上確認を行い ナビゲーションシステムとし 機能改良を図り 実用化に向けた利用実証の実施 検討を予定している GPS 単独 ( 紫 ) に対して L1SAIF 利用 ( 緑 ) の方が 安定して測位出来ているのがわかる ( 黄色は QZS 補完 ) 現時点の評価 L1SAIF による精度向上の確認ができた反面 実用化にはマルチパス等環境依存による影響が大きい ナビゲーションとしては いくつかの課題もあるが 従来手法に比べ実用的なシステム開発が可能だと考える 42

44 整理 No L1-SAIF 補強 視覚障害者歩行補助と中山間地訪問看護師支援のための測位方式の検討 利用実証の全容 視覚障害者歩行補助を対象に,L1-SAIF による補強実験を実施 従来開発している屋内外音声案内装置を使用して, 目的地までの誘導と周囲建物案内を行う 実証参加企業 : 新潟大学, 新潟県立看護大学 クリエ - トシステム開発, (NPO) 障害者自立支援センターオアシス 実証状況 2011/4/16 東京銀座 4 丁目より有楽町 皇居までを移動 この間, 目的地までの誘導機能, スマートフォン内蔵の磁気コンパスを使用した周囲案内機能の確認実験を実施 (β -Ⅱ 改 ) 図 1 実証実験風景被験者 : 視覚障害者 図 2 QZS 受信機 ( 左 ) と案内装置 ( 右 ) E 実証結果経路全体の案内動作を確認し, 皇居ではほぼ正確な測位を行うことができた 一方, 銀座のビル街ではほぼ道路幅程度の誤差を含むため 現在地案内は困難であった. 同様に現在地がずれるため, これと連動する方位案内も誤差が大きくなった S 今後の取組補強 補完双方を同時に実現する受信機により, 独自の可視光通信と組み合わせた屋内外音声案内の実験 図 3 介添え者との情報共有用画面 ( 機器 :GALAXY-S) 図 4 皇居から大手門までの軌跡 (S 点から E 点への移動軌跡はほぼ移動路に沿うが早めに曲がる傾向がある ) 現時点の評価屋内外案内装置の動作は安定しており, 今後 GPS 測位精度の向上によりさらに実用化に近づくと思われる また, 災害時の音声案内対応を障害者より切望された. 43

45 整理 No LEX 補強 準天頂衛星を利用した IT 自動走行実証実験 ( 文部科学省 平成 22 年度宇宙利用促進調整委託事業 の一環 ) 利用実証の全容将来の農機 IT 自動走行に向けた 低速移動体端末による農機アシストシステムの実証 実証参加企業 ; 日立造船 北海道大学 ( 社 ) 北海道総合研究調査会 三菱電機 ニコン トリンブル スガノ農機 アイサンテクノロジー 実証状況日時 :2011/2/7~ 2011/2/10 場所 : 独立行政法人農業 食品産業技術総合研究機構農村工学研究所 実証結果 位置精度は 農機アシストシステムで使用するのに十分な精度が出ていることが確認できた 実験中に解析結果が途切れることがあった 現状では解析結果が約 6 秒遅れで出てくる 将来的に自動走行を行うためには リアルタイム性の向上が必要 図 1. トラクタ 図 2. トラクタ走行道路 今後の取組今期の結果を元にシステムの改良を行い 実際の農場での実証に継続 ( 北海道空知郡上富良野圃場にて実施 2011/10/11~2011/10/14) 図 3. 設置アンテナ 図 4. 測定装置 現時点の評価位置精度は十分出ているため リアルタイム性が改善すれば 農機アシストシステムを含む移動体分野での大幅な精度向上が期待できる 44

46 整理 No LEX 補強 準天頂衛星を活用した基盤地図情報の整備 更新に係る検証 (: 文部科学省 平成 22 年度宇宙利用促進調整委託事業 の一環 ) 利用実証の全容 基盤地図情報の作成に際して 携帯電話が通じない地域において LEX 信号を用いた測位補正方式 ( 以下 LEX 補正方式 ) で高精度な地図作成の効率化を図る 検証の対象を 細部測量 と想定し 基盤地図情報を作成する一連の流れを踏まえながら 従来法と LEX 補正方式との間の精度や作業時間 ( コスト ) の比較を行う 実証参加企業 ; パスコ 三菱電機 アイサンテクノロジー アジア航測 実証状況日時 :2011/2/7( リアルタイム計測 ) 2011/2/7~2/9( 後処理解析用計測 ) 場所 : 農村工学研究所 ( 茨城県つくば市 ) 実証結果 現状の解析結果から判断すると LEX 補正方式 ( 定点観測 ) は精度のよい計測結果を得ることができた 受信状況のばらつき ( ミス FIX 状態 ) が観測された 発生しうる要因や見解等を提示して頂きたい 今後の取組 LEX 補正方式で所定の精度が得られるか 従来方式と比べて精度や効率化差異等の検証を行う 現時点の評価実証エリアにおける FIX 状態での観測結果は良好であり 携帯電話が通じない地域において LEX 補正方式で高精度な基盤地図の作成を期待できる 引き続き他地域での検証等を通じて 利用可否を検証することが必要である 45

47 整理 No L1-SAIF 補強 観光活性化 地域活性化のための位置情報活用の有効性に関する実証 利用実証の全容広島県多言語観光ナビゲーションシステムを利用した 観光活性化 地域活性化のための位置情報活用の有効性に関する実証 実証参加企業 : ソフトバンクモバイル 広島県商工労働局観光課 ( 財 ) 衛星測位利用推進センター 実証状況日時 :2011/1/15~2011/3/13 場所 : 広島県内 広島県尾道市 の例 Twitter GOKANNJP 2011/03/07 13 時半頃 モニターのつぶやき 写真 アイスモナカ は尾道の有名スイーツ 1 スマートフォンと みちびき受信機 を持ち 広島 観光ナビゲーション を立上げて特定のエリアをテーマを持って散策 2 学生の目線で気に入ったものや面白いと思ったことをツイッタで投稿 3 投稿された情報を後日 広島ナビゲーション に追加し コンテンツの充実を図る 実証結果 精度の高い位置情報が多数測定できている Twitter(gokann.jp) で 利用ユーザのタイムリーな意見を抽出 今後の取組 現状は操作上の難しさがある ( ユーザーマニュアル改定中 ) ケータイに受信機が組み込まれることにより さらなる利用可能性は感じる 時間帯エリアや GPS 受信機との接続 I/F ( ポケット Wi-Fi) によって 精度に格差がある Google ストリートビュー 実証実験の模様は広島テレビ 広島ホームテレビでニュース報道複数メディアからの取材 Twitter 上では話題が広がるなど 反応多数 現時点の評価 精度の高い位置情報に参加者から驚きの意見があった 知らない街で正確な位置情報によるナビゲーションが可能であることは有効性が高い 46

48 整理 No LEX 補強 LEX 信号受信による静止時及び低速度移動時の測位特性に関する基礎実験 利用実証の全容 LEX 信号受信によるセンチメータ級測位の静止時 低速移動時の精度と安定性の検討 RTK-GPS との同時観測による比較評価 実証参加企業 ; 日本大学 ( 財 ) 衛星測位利用推進センター 実証状況日時 :2011/1/26~2011/2/3 場所 : 日本大学理工学部船橋キャンパス みちびき 実証結果 LEX 信号受信による静止時の測位結果は RTK 測位結果に近い分布を示している ( 図 1) 低速移動時も同様の結果となった ( 図 4) 図 1 測位結果 ( 平面分布 ) 例 図 2 衛星と遮蔽物の天空図 ( 図 1 測位時 ) 今後の取組 LEX 信号受信による測位の解の種別による精度の検討 静止時及び低速移動時における みちびき の可視性と測位解 測位精度との関連性検討 図 3 測位状況 ( 静止観測 ) 例 図 4 低速移動軌跡表示例 現時点の評価 LEX 信号受信によるセンチメータ級測位は従来の RTK-GPS に近い測位精度が期待できる 高精度解を連続して維持する安定性についてはさらに検討が必要である 47

49 整理 No L1-SAIF 補強 LEX 補強 ICG-6 テクニカルツアーにおける QZS 初号機を用いた民間利用実証デモ 利用実証の全容我が国で最初に開催される ICG 国際会合の機会を利用して 民間利用実証で実施してきたテーマの中 L1-SAIF 関係では ふらっと案内への利用 LEX 関係では IT 農業への利用 をデモンストレーションの形で IGC テクニカルツアーに組み込み QZS 初号機を用いた民間利用実証の推進状況を海外要人を含めて広く普及啓発を図る 実証参加企業 : ( 財 ) 衛星測位利用推進センター ソフトバンクモバイル 宗教法人浅草寺 日立造船 北海道大学 東京海洋大学 実証状況日時 :2011/8/1 ~ 2011/9/7( 事前検証を含む ) 場所 : 観光スポット案内への利用実証デモ = 浅草寺境内 ( 東京都 ) IT 農業への利用実証デモ = 東京海洋大学構内グラウンド ( 東京都 ) 実証結果 ICG-6 国際会議のイベントの一つであるテクニカルツアー (9 月 7 日 15:00~17:30) に合わせて L1-SAIF 補強は浅草寺境内 LEX 補強は東京海洋大学構内グラウンドで それぞれデモンストレーション実験を実施した テクニカルツアーが 2 グループに分離していた関係で それぞれ前半 後半の 2 回の実験を実施した 実施内容そのものは 他の実施済テーマ (No 及び No.3-01) と同様であり 特筆すべき事項はないが 100 名を超える測位関係要人に 生の実験現場を視察して頂けたことは 準天頂衛星計画の実現に向けた我が国の意気込みを示せた点で 大きな成果があったと評価できる 観光ナビのデモ風景 ( 浅草寺 ) 自動走行のデモ風景 ( 東京海洋大学 ) 現時点の評価サブメータ級 (L1-SAIF) 及びセンチメータ級 (LEX) の補強システムの精度をはじめ詳細性能などの説明は 時間の関係で実施できなかったが 実験現状を ICG-6 参加の海外測位関係者に直接紹介できたことは 日本が準天頂衛星を使用した測位システムの構築に向け大きく踏み出していることを 一般の文献発表とは異なり 強く印象づけたと考える 48

50 整理 No L1-SAIF 補強 観光活性化 地域活性化のための位置情報活用の有効性に関する実証 利用実証の全容スマートフォン端末に搭載された観光ナビゲーションアプリケーションを利用して観光客 ( 実験参加者 ) の正確な現在地情報と行動履歴情報を取得し 北海道が取り組む観光促進 地域振興事業において情報活用の有効性を実証する 正確な位置情報が観光活性化 地域活性化施策に有効な情報であることを実証し 今後の位置情報活用方針の策定を行う 加えて 屋内外のシームレス測位の有効性を検証する 詳細な屋内案内の実現を検証し 今後の位置情報活用方針の策定を行う 実証参加企業 ; ソフトバンクモバイル 北海道オホーツク総合振興局 [ オホーツク管内 18 市町村 ] ( 公財 ) 網走監獄保存財団 ( 財 ) 衛星測位利用推進センター その他協力機関 実証状況日時 :2011/10/13~2011/10/17 場所 : 北海道網走市網走監獄博物館 実証結果 観光ナビのデモ風景 ( 網走監獄博物館 ) 10 月 15~16 日に実証参加者が携帯した各実証端末の位置履歴 ( サーバ蓄積情報 ) を地図上にプロットした結果を示す スタンプポイントを中心に人の同線が形成されている 現時点の評価 観光案内での位置測位情報の活用は 屋外 屋内シームレス測位が有用である シームレス測位の有効性が実証された意義は大きい 課題としては 受信機性能を向上させる必要がある 測位スピード 屋内 屋外切替えスピード 位置補正ロジック 複数測位情報の選択ロジック等の向上が必要である点が判明した 49

51 整理 No LEX 補強 準天頂衛星初号機による農作業のロボット化実証実験 ( 公開 ) 利用実証の全容農業分野における IT を活用した最先端の研究事例としてトラクターの自動走行研究をとりあげ その成果をセミナー 実演会を通じて広く関係者に紹介することで 農業分野への IT 導入の普及促進を図る 実証参加企業 ; 北海道大学 ( 財 ) 衛星測位利用推進センター 実証状況日時 : 2011/11/4, 11/8, 11/14, 11/15 場所 ; 帯広市農業技術センター圃場 ( 帯広市川西町基線 61 番地 ) 北海道大学圃場 実証結果ロボット走行を行った結果 走行精度を意味する横方向偏差の rms は 低速移動体端末使用の場合 2.75cm VRS-RTK-GPS 使用では 7.23cm となった すなわち 走行精度は低速移動体端末の方が高く 準天頂衛星システムの農業ロボットへの有効性が明らかになった 現時点の評価 本実験は 利用実証の普及促進のための 公開デモンストレーション を目的にしたものであり 地元のテレビや新聞などのマスメディアを通じて LEX を利用したセンチメータ級測位補強の IT 農業への利用効果を広くアピールすることができた 準天頂衛星が 1 機しかないことによる使用可能時間の制約を解消し 常時使用できる実用準天頂衛星システムが早期に実現されることを期待する 50

52 整理 No L1-SAIF 応用 測位衛星システムを利用した捜索救助衛星システムの高度化に関する実証試験 (: 文部科学省 平成 22 年度宇宙利用促進調整委託事業 の一環 ) 利用実証の全容コスパス サーサット捜索救助衛星システムは 既に国際的に幅広く利用され 我が国も地上設備を提供し正式に参加 利用しているものである しかし これまでのコスパス サーサットは捜索救助用ビーコンから衛星に対する一方向通信しか提供できなかった 本実験ではこれを 準天頂衛星の信号を用いて世界に先駆けて双方向化できることを実証することを目指し 準天頂衛星利用の裾野拡大を図る 実証参加企業 ; 大洋無線 ( 一社 ) 電波産業会 実証状況日時 :2011/11(2011/11/21 及び 11/22 は公開受信実験 ) 場所 : 東京都区内 実証結果 1 捜索救助用ビーコンの双方向化による捜索救助活動への貢献の可能性が示せた 2 コスパス サーサットで計画中のリターンリンクサービスの提供の可能性が示せた 3 準天頂衛星の補強信号である L1-SAIF 信号により情報の伝達が可能であることが示せた 4L1-SAIF 信号での情報伝達の遅れは数秒以内であることが確認された 実証試験リターンリンクメッセージ送信経路 現時点の評価 補強信号である L1-SAIF 信号にリターンリンクメッセージを入れたことによる精度への影響については短時間の測定では影響は確認されてなかった しかし 時間をかけて調査する必要があると考えられる なお 今回の実証試験はあくまでも技術的な可能性を試験したものでありこのようなシステムが実際に運用されることになるかどうかはこれからの準天頂衛星の計画にゆだねる 51

53 整理 No L1-SAIF 応用 L1-SAIF を用いた防災利用小容量データ通信の可能性検証実験 利用実証の全容準天頂衛星 L1-SAIF のデータ伝送能力の一部を使用して防災初期活動のためのショートメッセージ伝送への応用可能性を実証する 実証参加企業 ; NTT データ アジア航測 パスコ 慶應義塾大学 TIS 実証状況日時 :2011/11~2012/2 (2012/1/20; リハーサル 1/27; 公開実験 ) 場所 : 東京都区内 ( 豊洲 ) 横浜市 ( みなとみらい ) 実証結果 地震及びそれにより引き起こされた津波が発生するという想定シナリオで 防災情報 ( 避難指示メッセージ等 ) を作成し L1-SAIF を利用して 指定の日時に配信した L1-SAIF の受信は SPAC 提供の QZSR を装着した Windows-Mobile 端末で行い これを Bluetooth 通信により Android 端末に転送して利用した こうして受信した防災情報を元に各種メッセージ ガイダンスの表示や避難誘導を行うアプリケーションを本プロジェクトで開発し スマートフォンにインストールした このスマートフォンを 実証実験場所の土地勘のない被験者に渡して自由に行動してもらい 津波警報に基づく安全なビルへの避難 及び帰宅困難な状況における避難場所までの誘導を行うことができた これにより 本方式が防災初期活動に有効であることが確認できた ( 文部科学省 平成 21 年度宇宙利用促進調整委託事業 の一環 ) 現時点の評価 L1-SAIF を利用した防災メッセージの送信は 帯域の制約はあるものの 受信機の小型化が可能であることから 市販の端末に内蔵することで 緊急時の情報伝達手段として有効である 災害発生直後の情報空白期における既存防災活動を補完する媒体として 既存防災サービスとの連携を図ってゆく必要がある メッセージ構造の高度化や ユーザーアプリケーションのインタフェース改善 広域実験の実施など さらなる実証実験が必要である 実用化に向けては 1 準天頂衛星 2 号機以降への同等機能の搭載 2 後継機の早期打ち上げ 3L1-SAIF 受信機の小型化と既存の端末への内蔵 4 さらなる実証実験事業の実施を期待したい 52

54 3. 民間利用実証の中間まとめ 3.1 サブメータ級補強利用 3.2 センチメータ級補強利用 53

55 3.1 サブメータ級補強利用 SPAC で準備した QZS 対応受信機 (QZSR) を PDA に実装し アイサンテクノロジー 殿提供の QZSR 操作ソフト (QZS Prove Tool) を試用した結果 QZSR(SD カード型 ) 脱着の機械的不安定性の問題や サブメータ級精度を定量的に直接体感できるまでには至っていないが GPS 信号に QZS 信号を加えた測位結果 (GPS 補完 GPS 補強 ) が得られ その分 測位率の向上 ( 引いては 測位精度の向上 ) が確認できた 現 QZSR を使用した測位では 複数受信機で同じ測位値を示さなかったり 受信機再起動の度に ±3~4m の誤差 ( オフセット ) が発生する この誤差は 数分間以上のドリフト現象を伴う場合もある ただし 良好な電波環境 且つ使用衛星も変わらない等の限られた環境条件下では 相対誤差 1m 程度に収まる場合もある これについては 従来の GPS 受信機をベースに試作した現 QZSR では L1-SAIF が目標としているサブメータ級測位の直接的検証は難しく Multi-GNSS 環境に即した受信機へと Tune-Up が必要である TTFF 実験では 捕捉支援による測位時間短縮効果は間接的には確認 ( 目標 ; 平均 15 秒以内 ( 測位精度 10m 以内 ) 実測 QZSR 測定結果平均 13.1 秒 (max17.7 秒,min8.7 秒 ) 測位精度概ね 10m) できたが この効果を実感するためには QZSR/PDA/ アプリ端末を独立した構成ではなく 3 者が連携動作できる専用の端末が必要である 緊急メッセージ組込み配信では 組込みメッセージ形式の標準化など 多くの課題が残されてはいるが 最初の実験としての利用可能性については 10 秒程度に 1 秒間割り当てる程度の組込みであれば測位補強動作への影響はみられなかった IMES 受信ではシームレス動作は確認できたが 屋内 屋外 あるいは屋外 屋内移動時 測位決定までに長い時間を要する場合があり今後の課題である 上記の内容は 準天頂衛星の有無もさることながら 測位受信機そのものの特性に依存する傾向が強いので 今後他のQZSR 対応受信機が開発され 同様の受信実験をすれば違った結果が得られると思われる ちなみに 別の受信機メーカによる自社開発品では 特に車載測位において 再現性の良い測位結果が得られている例もある ( 現在 これ以外にも受信機開発を希望しているメーカが数社あり ) 54

56 3.1 サブメータ級補強利用 [ 参考 ] 某測位受信機メーカ開発品の性能例 ( 良環境 : 静止の場合 ) 55

57 3.1 サブメータ級補強利用 [ 参考 ] 某測位受信機メーカ開発品の性能例 ( 良環境 : 車載の場合 ) 複数回走行ログデータを Google-Earth に取り込み 56

58 3.2 センチメータ級補強利用 測位率及び測位精度の向上 測位精度 (rms) 水平 3cm 以内 垂直 6cm 以内 ( リアルタイム静止測位試験 ) 初期の目標仕様を検証できた リアルタイム静止測位試験の結果 その他データは P24~P29 参照 57

59 3.2 センチメータ級補強利用 初期位置算出時間 (TTFF) の評価結果 58

60 3.2 センチメータ級補強利用 移動体測位の精度評価結果 移動体測位精度の評価結果 59

61 3.2 センチメータ級補強利用 測位率及び測位精度の向上 1/1,000 地形図作成に必要な精度 ( 標準偏差 : 水平位置 70cm 標高点 33cm 等高線 50cm) を満足する結果を得た 精度検証結果 ( 実測 / 航測 ) 精度検証結果 ( 移動体車両計測 ) 1/1,000 地形図作成に必要な精度 ( 標準偏差 : 水平位置 70cm 標高点 33cm 等高線 50cm) を満足する結果を得た 農工研周辺道路 : 真値との差より求めた統計量 (GPS 状況 : 一部不良 ) 60

62 4 今後の計画及び課題 4.1 実用段階に向けた開発技術のフォローアップ 4.2 実用段階に向けた政策要望 61

63 4 今後の計画及び課題 実用準天頂衛星システム事業の推進については 2010 年代後半を目途にまずは 4 機体制を整備する ことが 2011 年 9 月に閣議決定された 国土地理院は GEONET のマルチ GNSS 化を進めており 従来の GPS 観測データに加え QZS 及び GLONASS の観測データを提供できる電子基準点を順次拡大している これら国の動向を含め 実利用段階に向けた全体のロードマップを明確にし インフラ 受信機を含む利用分野毎の活動課題を衛星測位関係事業者が共有して推進することが必要である GPS に加え準天頂衛星も補強対象とした実証実験を実施し 補強 / 補完の両者による実用段階を想定した準天頂衛星の有効性の継続評価 4 機体制の実運用を開始するまでに 現在の準天頂衛星初号機を用いて一般のユーザが参加する社会実証の推進 実用化に向けた政策及び補強事業課題策定と推進 以上の活動と並行して 補強データ配信頻度などの TUNE-UP を図る 62

64 4.1 実用段階に向けた開発技術のフォローアップ [ サブメータ級測位補強システム ] a. L1SPS 等インフラの整備及び仕様の確立 太陽活動の長期変動による影響の観測 季節変動および低緯度地域における精度劣化の改善等 L1-SAIF による測位の高精度化 評価の継続実施 現補強情報以外のメッセージ ( 緊急通報等の簡易メッセージ ) を組み込んだ場合の精度劣化に関する評価の継続 GPS に加え QZS( 準天頂衛星 ) を対象とした補強情報配信の検討と実装 ユーザ意向を反映した L1-SAIF 仕様の確立 b. 受信機の性能向上化 高速で最新の CPU を使用した QZS 対応受信機 ( 測位補強 / 屋内測位を含む多 CH 化 / 高速化 / 多機能化 / 低消費電力化 ) サブメータ級補強に適した測位データの統計処理 ( フィルタ ) の Tune-Up PC/PDA/ スマートフォンなどとの柔軟な接続性 多くの端末メーカが各社の戦略に基づき自主開発して頂けることを期待 c. 簡易メッセージ ( 緊急通報など ) の付加機能整備 仕様 インフラ スキーム関係の確立化 / 標準化 関連省庁との連携及び運用スキームの確立 63

65 4.1 実用段階に向けた開発技術のフォローアップ [ センチメータ級測位補強システム ] a. 配信システム 配信システムと測位端末とのインタフェースの標準化 RTCM SSR 規格の整備状況をフォローアップし インタフェース標準化の推進 ( 注 ): 本配信システムの補強情報は RTCM SSR 規格の整備における最終段階 にて制定予定の RTK-PPP 測位に対応している ユーザが補完と補強の相乗効果を活用できるよう 補強対象衛星に QZS を付加 ( 注 ): 本配信システムの開発当時 電子基準点網は GPS 観測信号しか受信できな かったが 現在 GNSS 化が進められている SoL アプリケーションの拡大のため インテグリティ情報を高度化 b. 測位端末 QZSS 特有の LEX 信号受信機とデコーダの小型化 / 一体化および低価格化 ( 注 ): 本測位端末は LEX 信号受信機 デコーダ 搬送波受信機 測位演算機で構成されており 搬送波受信機 測位演算機は GPS と同等の装置である RTCM : Radio Technical Commission for Maritime services ( 国際機関 ) SSR : State Space Representation ( 状態空間表現 ) RTK-PPP : RealTime Kinematic - Precise Point Positioning (RTCM ) SoL : Safety of Life 64

66 4.2 実用段階に向けた政策要望 (1) 準天頂衛星システムの具体的な方向性の明示 4 機整備計画ロードマップの具体化 (2) 準天頂衛星システムの利用に必要な運用体制の整備 社会制度の整備宇宙戦略室を中心とした関係省庁の連携体制の整備関連する技術開発の着実な実施安全性 信頼性等の規格化やその認証スキーム 妨害行為等の規制の検討海外展開を視野に入れた人財育成 国際標準化を見据えた体制整備等 (3) 事業モデルの構築利用実証の蓄積による技術課題の解決事業モデル実証の実施社会実証の実施補完信号の利用促進策の実施簡易メッセージ送信機能実証の実施 (4) 衛星測位仕様の明確化 (2) (3) 項に関連利用者 ( チップ ASP, 端末ベンダー ) の意見を吸い上げる仕組み 組織と体制構築 (5) 産業界活性化への支援 (2) (3) 項に関連欧州の FP7 に類する産業活性化手段の新設と実施 (6) アジアオセアニア地域における関係諸国との連携 協働体制の構築 (2) 項に関連 65

67 終わりに 民間の利用実証活動は 一昨年度からの 3 回の公募を行い 106 テーマ ( 延べ 235 社 ) で進められている 準天頂衛星初号機は 昼間 春から夏には南半球上空にあるが 秋から冬にかけ日本上空にあり 昼間の実験機会を利用した H24 年度後半での実証実験が期待される 準天頂衛星対応の受信機を開発 / 検討中のメーカがあり 補強効果の広がりが期待できる 利用実証に多くの参加をいただき 新分野創性と利活用が促進されることを期待している 早期実用化に向けて 効果的に機器やサービス市場の創出できるよう利用実証の支援を継続していきたい SPAC は民間利用実証活動を通じ 衛星測位利用サービスの創出 国際競争力の強化に貢献したいと考えている SPAC 開発の補強技術成果が早期に実用化されることを期待 66

68 終了