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準天頂衛星システム「みちびき」―日本の未来を変える衛星測位技術

日本版ＧＰＳ　より高精度に測位―宇宙→地上へ配信

　人工衛星の測位信号を使い、位置・時刻を知る「衛星測位サービス」は、カーナビやスマートフォンでのナビのほか、測量や土木、防災、農業・漁業、ゲームなどさまざまな分野で活用が広がっている。

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　衛星測位サービスを提供するシステムは、米国の全地球測位システム（ＧＰＳ）が知られているが、欧州（ガリレオ）、ロシア（グロナス）、中国（北斗）なども独自システムを構築している。わが国では、日本およびアジア太平洋地域向けとして、準天頂衛星システム「みちびき」を構築、２０１８年から運用している。ＧＰＳと互換性を持つことから、日本版ＧＰＳとも呼ばれる。

　「準天頂」とは聞き慣れないかもしれない。衛星測位の精度は、衛星の配置状況や地上建物の反射などの改善がカギであり、上空により多くの衛星が視認できることが重要である。みちびきでは、日本のほぼ天頂付近にできるだけ長く留まるよう「準天頂軌道」を活用していることに由来する。

　現在、みちびきは、この準天頂軌道に３機、静止軌道に１機の計４機で運用しているが、近く３機が打ち上げられ７機体制となる予定である。これによって日本上空には常に４機以上が滞空し、ビルや樹木などで上空の視界が狭くなる都市部や山間部でも精度が安定化する。加えて、仮にＧＰＳの衛星を捉えられなくても、サービスが止まっても、みちびき単独で測位が可能となることは国・経済として意義深い。なお、今年６月の宇宙基本計画の改訂では、バックアップ機能の強化、利用可能領域の拡大に向け、将来１１機体制とすることが明記され、検討が始まっている。

　さらに、みちびきはＧＰＳを補完するほか、独自の二つの機能を持っている。一つは、より高精度な測位サービスである。ＧＰＳには１０メートルもの測位誤差があることはあまり認知されていない。みちびきでは、管制局や国土地理院の電子基準点を活用した補強情報を、専用受信機で受信し、誤差１メートル以下の高精度な測位を実現する。日本が目指す将来社会（ソサエティー５・０、スマートシティー）では、人とモノの位置をより正確に把握、新しいモビリティー（自動車や船舶の自動運転、ドローンや空飛ぶクルマ）の実現が求められるが、高精度測位サービスはその基礎インフラとなる。

　もう一つは、宇宙から地上へのメッセージ配信サービスである。みちびきの測位信号の隙間を活用してエリア内に同時に危機災害などの関連情報を配信することができる。既に国内の地方公共団体や消防車に配置・展開中であるが、今後、アジア太平洋諸国でも利用できるよう、現地実証を経て、インターフェース改修や地域設定など行っていく予定である。

　最後に、今年は米国のＧＰＳ誕生５０周年である。衛星測位の技術進展は著しく、みちびきも進化していく。わが国でも、衛星測位を利活用した新しいビジネス、サービスが次々に誕生して、経済・社会が活性化していくことを期待する。

【執筆】
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長
三上 建治