GPS、天頂衛星みちびき

質問

ざっと検索してみたのですがいまいち理解できないことあり質問します。
１．本日打ち上げに成功したロケット搭載の「みちびき」ですが、すでに対応しているユニット搭載の機器が売られているようです。そういうものを利用すれば来春供用が開始されるとどういうメリットがユーザーのわれわれにあるのでしょうか。天頂衛星の「天頂」の部分だけなのでしょうか。
２．米軍が打ち上げたGPS衛星ですが、２～３年前に米国の軍事予算の制約からメンテナンスが行き届かずシステムの存続が危機に陥るのではないかとの観測がWEB上の報道にあったやに記憶していますが、現在では解決しているのでしょうか。
３．米軍のGPSはただで使う限りは精度が意図的に落としてあるとのことですが、これを精密に使わせていただく見込みはないのでしょうか。手元のスマホのGPSトラッカーなどで見る限り精度10mとまでは言えないと思います。特に標高の計測はほとんどあてにならないような気がします。
４．北朝鮮のようなならず者国家がテロや軍事的攻撃に使用できないような仕組みは当然ながら考えてあるのでしょうか。敵側の軍事使用を恐れてGPSが機能停止させられれば、世界中の船舶や航空機の運用に致命的な影響を及ぼすような技術的な状況があるのでしょうか。また中国の測位衛星システム「北斗」（第二世代全球測位以降）を北朝鮮の軌道制御に使われる可能性はあるのでしょうか。

回答No.2

noname#228945 · ベストアンサー

１．もうすでに多くのGPS機器が対応してます。
自分の使ってる古いスマホ（Nexus５）ですら対応してますよ。
特に効果を発揮するのは都心のビル群などです。
ビルなど建物の表面で反射する電波を拾って生じる測位の不安定さ（マルチパス誤差）が軽減されます。
準天頂衛星は地上からみて８の字を描く軌道を取ります。
結果として一機では日本上空には８時間しか位置しないので１日８時間しか使えない。
だからこそ２４時間運用するには常に一機は日本上空に位置する必要があるんで複数機（最低で３機ということですね）必要となるってことです。
実証機の効果が確かめられたからこそ二号機の打ち上げが決定されたのでしょう。
一号機はすでに2010年から試験運用が始まってます。
その実証の上で正式運用が決定されたのです。

２.現状上は特に問題はないと思います。
人工衛星はスペースシャトルが退役後、現状有人宇宙機がないのでメンテナンスは出来ないので予備機と交代で対応してます。
ここら予算次第ですが新しい大統領がどう判断するかはわかりません。
まあどのみち全世界規模の衛星測位システムは２０機以上に衛星を常に運用しなければならんので構築も維持も途轍もない費用が掛かります。
このレベルの衛星測位システムを持つのはロシアのGLONASSしかありません。
欧州も中国も今だ構築中です。

３．現状は精度は軍用と変わらないです。
かなり以前（２０００年頃）に意図的に付けらた誤差は解除されてます。
それを補正する為にD-GPSなんて補助システムが有りましたが現状それ自体が解除されてるので役目をほぼ終えてます。
カーナビなどすでにD-GPSに対応してる物はないと思います。

４．多分有事の際はスクランブルを掛けるなど米軍以外が使えないような策を取るだろうと思われます。
元々が軍事目的ですから、民間に広く開放してるとは言え多分何らかの対策は取ってる物と思われます。

お礼

１．3階建て以上の建物がほとんどないど田舎に住んでいるものですから、最近のトレンドを知りませんでした。それにしてもGPSの測位が正確になったという印象は全くありません。安物のGPSモジュールのせいだとは思いますが。
２．アメリカファーストの大統領ですから、GPS衛星の使用料をとられるんじゃないかとひやひやしています。
3.誤差の解除は知りませんでした。ありがとうございました。
4.半島有事の際にはGPSを基幹ナビゲーションに組み込んでいる航空機や船舶も使えなくなると言うことなんでしょうかね。ご回答に感謝します。

回答No.5

cwdecoder

＞航空機はGPSがなければ陸地からの管制が届かない場所では有視界飛行をするしかないのでしょうかね。

それだと、GPSをいまだに搭載していない飛行機は夜間飛行できないじゃないですか。
今でもGPSは「あれば便利」という程度のオマケです。
DMEやVORという電波標識が地上にいくつも設置してありますので、そっちがメインです。GPSを使うようになったのはごく最近ですよ。

回答No.4

terminator_5

みちびきの準天頂衛星軌道は地上から見て南北に伸びる8の字を描いています。

地球の自転に合わせて24時間で軌道を一周しますが、日本の天頂付近の8の字の小円に留まる時間が8時間で、残り16時間はオーストラリアの上空を大きく回っています。

衛星測位に必要な衛星数は平面座標だけなら最低3機、標高を含めると4機の衛星が上空に捕捉できることが条件となります。

従って現在の2機体制では24時間の内の16時間に1機しか上空に衛星が捕らえられないので、GPS衛星の補完としても充分とは言えません。

2018年までに4機体制になってようやくGPSと併せた運用が可能となるようです。

最終的に2023年以降に7機体制となった時点で独立した衛星測位システムとなる計画のようです。
http://qzss.go.jp/overview/download/isos7j0000000bsx-att/panel_01.pdf

お礼

中国の北斗やロシアやヨーロッパの衛星測位システムがもしも同時に使えたらもっと便利で、日本が余計な出費を強いられることはないのかも、と考えたりしますが、そんなことは無理なんでしょうね。
お答えいただきありがとうございました。

回答No.3

cwdecoder

2000年の5月だったと思いますが、それまで私が使っていたカーナビの精度が突然、飛躍的に上がって驚いたのを覚えています。
それまでは１００～２００メートルの誤差があるのが当たり前で、海岸を走ると海の上を走っているように表示されたりしていました。

有事となれば、再び民間利用の制限をせざるを得ない可能性はあります。
民間の航空機は昔からGPSに頼らずに飛べるため問題ありません。便利なGPS を使わなければ良いだけです。

お礼

航空機はGPSがなければ陸地からの管制が届かない場所では有視界飛行をするしかないのでしょうかね。ピトー管と方向舵からの情報で速度と進行方向はわかるわけですから、それらの情報から累積的に現在場所を推計できるとは思いますが、ちょっと怖いような気がします。夜と悪天候下では長距離飛行はできないということになってしまうのでしょうか。
ありがとうございました。

回答No.1

mpascal

最終的には、絶えず日本の上空に天頂衛星がいる状態になるので、ほぼ真上からの電波をGPSの電波と併用することにより、数センチレベルの精度が保証できるようになるようです。
ほぼ真上からの電波なのでねビルの影の永享もなくなるそうです。
将来的には自動車の自動運転に利用されるでしょうが、農地でのトラクター棟の無人運転の実験が行われているのはテレビで見たことがあります。

また、北朝鮮対策も施されているとのことです。

http://japanese.joins.com/article/574/229574.html

お礼

なるほど。ありがとうございました。