準天頂衛星システム初号機を利用した実証実験について 2014 年 4 月 25 日 一般財団法人衛星測位利用推進センター第一事業部松岡繁 0
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 1 利用に則した補強検証アプリケーション試用 1
衛星測位の誤差要因 2
サブメータ級測位補強情報の配信 (L1-SAIF) 測位精度を劣化させる要因 衛星軌道誤差 みちびき 衛星時計誤差 GPS 衛星 20,000km GPS 測位信号 みちびき 測位信号 補正データ 補正データのアップロード 500km 80km 電離層遅延誤差 11km 0km 対流圏遅延誤差 GPS 測位信号 正確な位置を把握している基準局で受信した GNSS 観測データを分析し 誤差を補正するデータを生成 追跡管制システム GNSS 観測データ 補正データの伝送 電子基準点網 全国に約 1200 ヶ所 ( 国土地理院が整備 ) 真の位置が既知 GPS 信号を連続受信 サブメータ級測位補強システム L1SPS SPAC 担当 JAXA 担当 マスターコントロール実験局 3
4 サブメータ級測位補強の精度検証 電離層活動静穏期には 水平測位精度において全ての地域でサブメータ級 ( 最大 0.7m) を達成しているが 電離層活動活発期には低緯度地域の小笠原諸島 南九州 および沖縄において 1~2m 以上の測位精度となっている 補強支援測位精度一覧表電離層活動静穏期 (2013/6/14) 地域北端北東端北海道東北関東 伊豆諸島 小笠原諸島 北陸中部近畿 中国 / 四国 北九州南九州沖縄 垂直 RMS (m) 水平 RMS (m) 3 次元 RMS (m) 0.67 0.82 0.76 0.80 0.61 0.71 1.71 0.60 0.80 0.62 0.68 0.75 0.62 0.70 0.50 0.53 0.49 0.46 0.41 0.46 0.70 0.44 0.47 0.42 0.47 0.51 0.46 0.53 0.83 0.98 0.91 0.93 0.74 0.85 1.84 0.75 0.93 0.75 0.83 0.91 0.77 0.88 測位率 (%) 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 98.45% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 96.43% 98.22% 100.00% 100.00% 補強支援測位精度一覧表電離層活動活発期 (2014/1/25) 地域北端北東端北海道東北関東 伊豆諸島 小笠原諸島 北陸中部近畿 中国 / 四国 北九州南九州沖縄 垂直 RMS (m) 水平 RMS (m) 3 次元 RMS (m) 0.77 0.83 0.81 0.92 1.10 1.17 1.89 0.91 1.09 1.04 1.35 1.37 1.88 2.07 0.52 0.56 0.56 0.68 0.77 0.92 2.24 0.70 0.81 0.73 0.66 0.66 1.33 1.77 0.93 1.00 0.98 1.15 1.34 1.49 2.93 1.15 1.35 1.27 1.50 1.52 2.30 2.73 測位率 (%) 99.98% 100.00% 100.00% 100.00% 99.96% 99.15% 100.00% 100.00% 100.00% 99.93% 98.97% 99.99% 100.00% 100.00%
センチメータ級測位補強情報の配信 (LEX) 測位精度を劣化させる要因 衛星軌道誤差 電子基準点網の GNSS 化 補強対象衛星とする計画 みちびき 衛星時計誤差 500km 80km 11km 0km GPS 衛星 電離層遅延誤差 対流圏遅延誤差 GPS 測位信号 20,000km GPS 測位信号 移動体測位 みちびき 測位信号 正確な位置を把握している基準局で受信した GPS 観測データを分析し 誤差を補正するデータを生成 補正データ リアルタイム静止測位 補正データのアップロード 追跡管制システム GPS 観測データ 補正データの伝送 電子基準点網 全国に約 1200 ヶ所 ( 国土地理院が整備 ) 真の位置が既知 GPS 信号を連続受信 センチメータ級測位補強システム CMAS SPAC 担当 JAXA 担当 マスターコントロール実験局 5
センチメータ級測位補強の精度検証 静止二周波搬送波測位 日本の最北端を含む 北海道西 最南端近傍の 沖縄 日本中央部の日本海側および太平洋側として 北陸 および 関東 の 4 地域において センチメータ級測位補強システム (CMAS) の精度検証を行った結果 電離層擾乱の大きい沖縄においても 開発目標 ( 水平 3cm(rms) 垂直 6cm(rms)) を十分に満足しました 地域 水平 標準偏差偏り RMS 誤差 垂直 水平 垂直 水平 垂直 北海道西 0.7 0.9 0.3 0.9 0.8 1.3 99 北陸 1.1 1.6 0.7 1.6 1.3 2.3 98 関東 1.3 2.0 0.9 0.8 1.6 2.3 95 沖縄 1.1 1.8 0.8 1.7 1.4 2.6 96 平均 1.0 1.6 0.7 1.2 1.3 2.1 97 FIX 率 (%) 移動体測位 今般 自動追尾トータルステーションを用いた移動体位置のレーザ計測値を参照値とした精度検証を実施した結果 移動体においても 開発目標を十分に満足しました 速度 (km/h) 40 計測ケース 水平 標準偏差偏り RMS 誤差 垂直 水平 垂直 水平 垂直 1 1.4 1.1 2.2 0.9 2.6 1.4 2 0.9 1.6 1.1 1.5 1.4 2.2 3 1.0 1.6 1.4 2.2 1.7 2.7 4 0.9 1.6 1.3 1.8 1.6 2.4 5 0.8 1.4 1.1 2.1 1.4 2.5 平均 1.0 1.5 1.5 1.8 1.8 2.3 6
L1-SAIF/LEX(+LEXR) 受信機を準備 Prove Tool アイサンテクノロジー殿提供 7
SPAC 民間利用実証における主な書類の流れ 8
利用実証スケジュール 2010.9.11 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 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 2014.4.25 継続 0 2010 Sep 2010 Oct 2010 Nov 2010 Dec 2011 Jan 2011 Feb 2011 Mar 仰角 60 度以上 仰角 10 度 ~60 度 仰角 10 度未満時刻はUTCを示す黄色枠は日本時間の午前 9 時から午後 5 時の時間帯 2011 Apr 2011 May 2011 Jun 2011 Jul 2011 Aug JAXA 提供 9
民間利用実証の概要 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 2014 年 4 月 21 日時点のテーマ数 127 件 ( 参加企業数 ; 延べ 304 機関 ) で活動している 利用実証テーマは随時受付中 詳細はSPAC HPを参照願います http://www.eiseisokui.or.jp/ja/demonstration/situation.php 計画書 (PDF) も掲載されています 報告書 (PDF) についても 順次 掲載を開始しています 利用実証のご要望 ご質問などございましたら SPACへお問い合わせください http://www.eiseisokui.or.jp/ja/contact/general.php 10
11 整理 No.00-10 L1-SAIF 補強 種子島 屋久島ランドマーク実証実験 実証実験の全容準天頂衛星システム ( 初号機みちびき ) の高精度測位サービスを一般のユーザに参画して頂き 利便性等について評価 既存産業振興に有用である検証を目的とする実証実験 参加企業 : 主催 ( 一財 ) 衛星測位利用推進センター ソフトバンクテレコム ( 株 ) 協力 種子島利用実証風景 : 種子島高校製作
12 整理 No.90-01 L1-SAIF 補強 自主防犯活動の実環境下における準天頂システムの測位精度改善効果の検証 利用実証の全容準天頂衛星初号機のサブメートル級受信端末と従来の GPS 受信端末とを実験者が携帯して 地域住民による 防犯まちあるき に同行し これらの まちあるき が現に実施されている実環境下での測位補強システムによる測位精度改善効果を検証する 測位精度改善効果の定量的評価は 準天頂衛星初号機の受信端末と GPS 受信端末とによって それぞれ一定時間 (1 秒を予定 ) 間隔で記録した測位点の位置座標データをもとに 両者間の距離および航空写真データなどとの乖離の検討により行う 実験で取得したデータは 実施機関が開発ずみのソフト 聞き書きマップ および WebGIS サイトで可視化し 実験実施地 ( 千葉県浦安市を予定 ) の協力者に還元する 実証参加企業科学警察研究所 (( 株 ) コア ( 株 ) エクシード ( 株 )HCC ソフトウェア ) 第一回実証実験を実施 日時 ;2014/3/2 場所 ; 千葉県浦安市 自転車のハンドルバーに QZPOD2 台 (L1-SAI F GPS) を設置 車載用ビデオで経路の映像も記録
整理 No.76-01 L1-SAIF 補強 QZS-L1SAIF 及び QZS-L1CA 信号対応受信機による測位精度改善の検証 利用実証の全体概要及び実証参加企業 QZS 補強信号 (QZS-L1SAIF) 及び QZS 測位信号 (QZS-L1CA) を受信することにより従来の GPS 測位信号 (GPS-L1CA) のみの受信測位精度がどの程度改善するかをいろいろな都市 郊外地域環境下で静止試験と走行試験を行い実証検証する 実証参加企業 : 株式会社コア ( 共同機関 ) 株式会社昭文社 赤 GPS 青 QZS 鎌倉道路走行実験 (( 株 ) コア ) 13
整理 No.00-07 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 準天頂衛星を利用した IT 自動走行実験 実証参加企業 : 日立造船 ( 株 ) 北大他 夜間耕耘実験 公開実験 準天頂衛星のLEX 補強信号を利用した農機ガイダンス 自動走行システム 14
15 整理 No.65-02 LEX 補強 準天頂衛星補強情報を活用した無人走行実験 利用実証の全容 NEDO エネルギー ITS 推進事業 における自動運転 / 隊列走行システムの公開走行実験において 準天頂衛星補強信号を用いた無人走行実験を行う 整理 No.86-01 LEX 補強 準天頂衛星の移動体位置推定利用検討 利用実証の全容準天頂衛星システムの補完および補強機能について, 移動体の自己位置推定における利用可能性を検証する 実施参加企業 ( 一財 ) 日本自動車研究所 ( 三菱電機株式会社 ) 実施参加企業 ( 株 ) 日立製作所日立研究所
整理 No.99-03 L1-SAIF 応用 災害情報提供 避難誘導サービスに関する実証 利用実証の全容 L1-SAIF を利用して 補強データとは別にショートメッセージ ( 避難所情報 ) を挿入して QZS から送信し QZS 対応受信機で衛星測位を行うと共に 避難所情報を受信し スマートフォン端末で最寄りの避難所までの誘導を行う 実証参加企業 ; エポネット ( 株 ) 男鹿市総務企画課 ( 株 ) うぶすな ( 株 )NTT データ SPAC 避難移動風景 16
利用拡大に向けた活動 : 高精度衛星測位サービス利用促進協議会 QBIC の立ち上げ 推進 設立目的 QZSS Business Innovation Council ; QBIC G 空間社会の到来に備え 準天頂衛星システムが 4 機体制となり常時高精度測位サービスが可能となる 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である このため 準天頂衛星システムのサービスの活用が想定される民間企業が 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 政府へ提言し 対応を促すことを目的に本協議会を設立する スケジュール 協議会は 2013 年度から開催し 準天頂衛星 4 機体制が整う 2018 年度まで実施 FY2012 下期 FY2013 FY2014 FY2015 FY2016 FY2017 FY2018 FY2019 設立準備 2013.7.26 設立総会 協議会の活動期間 打上げ QZS2 QZS4 QZS3 みちびきを含めた 4 機体制確立 将来検討 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 17
高精度衛星測位サービス利用促進協議会体制 QBIC 18
ご静聴ありがとうございました 19