使用している衛星測位技術について

2025年12月17日に予定されていた「みちびき5号機」の打ち上げが中止となってしまいました。原因追及のうえ今後5号機の打ち上げが成功することを願いつつ、よい機会ですので、当プロジェクトで使用している衛星測位技術についてご紹介します。

GNSSとは

当プロジェクトに限らず、スマートフォンやカーナビなどにおいて現在地が分かるのは、上空を周回する複数の測位衛星から電波を受信し、その到達時間の差から位置を計算しているためです。この仕組みの総称をGNSSと呼び、GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou、日本の準天頂衛星システムQZSS（みちびき）などが含まれます。スマートフォンは複数のGNSSを同時に利用し、より安定した測位環境を確保しています。

かつて日本でも総称としてGPSと呼ばれていましたが、現在はGNSSという呼び方に改められています。

GNSSの仕組み

GNSSは、衛星から送られる正確な時刻情報付きの電波の到達時間から距離を算出し、4つ以上の衛星との距離から現在地を推定します。しかし都市部では、高層ビルが林立する“アーバンキャニオン”により衛星が見えにくく、反射した電波（マルチパス）が混ざることで位置が不安定になりやすくなります。都市部河川は特に、左右を建物に囲まれた「細い谷」のような環境が多く、衛星の見通しが制限されます。

二周波受信の活用

こうした環境に対応するため、小型船舶位置共有システムでは通常はL1信号のみを受信する一般的なスマートフォンを使用しつつ、アーバンキャニオンを頻繁に航行する船舶には、L1信号と周期の異なるL5信号の受信も可能な機種を実験的に導入しています。L5はマルチパスの影響を受けにくく、L1との組み合わせにより都市部での測位が比較的安定しやすくなる場面があります。

みちびき（QZSS）の役割

さらにQZSSは、準天頂軌道により日本のほぼ真上に長時間とどまる衛星を確保できる点が特徴です。真上に近い衛星からの電波は遮られにくく、都市部河川でも衛星の“見えやすさ”を補う役割を果たします。2025年12月17日に予定されている「みちびき」5号機の打ち上げは、こうした都市環境での測位を支える基盤をさらに強化するものとなります。

みちびき（準天頂衛星システム：QZSS）公式サイト - 内閣府

GNSSが機能しない環境について

一方で、GNSSには物理的な限界もあります。例えば、東横堀川や城北川のように上空が橋梁や構造物で長時間覆われる区間では、衛星からの電波そのものが届かず、L1/L5の二周波受信やQZSSを用いても測位が成立しない場面があります。