 測位衛星「みちびき」3号機を搭載し、打ち上げられたH2Aロケット35号機 |
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JAXA H2Aロケット 36号機 準天頂衛星システム みちびき4号機 打ち上げ |
JAXA H2Aロケット 36号機 準天頂衛星システム みちびき4号機 打ち上げ準天頂衛星システム みちびき4号機 （準天頂衛星） を搭載した H-IIAロケット 36号機（H-IIA Ｆ36）が、種子島宇宙センター 大型ロケット発射場より、2017年（平成29年）10月10日（火） 7時01分37秒（日本標準時）、MHI （三菱重工業株式会社）、および、JAXA （国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構）によって、打ち上げられ、28分20秒後（定刻）、準天頂衛星システム みちびき4号機を正常に分離、打ち上げは成功しました |
測位衛星「みちびき」3号機を搭載し、打ち上げられたH2Aロケット35号機 |
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JAXA H2Aロケット36号機 主要諸元
推力、比推力は、真空中 固体ロケットブースタは最大推力で規定 JAXA H2Aロケット 36号機 飛行計画H2Aロケット 36号機（H-ⅡA・F36）は、準天頂衛星「みちびき4号機」を搭載し、種子島宇宙センター大型ロケット第1射点より打ち上げられ、打上げ後まもなく機体のピッチ面を方位角93度へ向けた後、所定の飛行計画に従って太平洋上を飛行します 打上げ約1分31秒後に固体ロケットブースタの燃焼を終了、約 1分48秒後（以下、時間は打上げ後の経過時間を示す）に分離、衛星フェアリングを 約 4分10秒後に分離、約 6分38秒後に第1段主エンジンの燃焼を停止、約 6分46秒後に第1段を分離します 引き続いて、約 6分52秒後に第2段エンジンの第1回目の燃焼が開始、約 12分34秒後に燃焼を停止、慣性飛行を続けた後、約 24分34秒後に第2段エンジンの第2回目の燃焼を開始、約 27分34秒後に燃焼を停止、約 28分24秒後に近地点高度 約 250km、遠地点高度 約 36140km、軌道傾斜角31.9度の準天頂遷移軌道上で準天頂衛星「みちびき4号機」を分離します JAXA H2Aロケット 36号機 打ち上げシーケンス JAXA 「平成29年度 ロケット打上げ計画書 「みちびき4号機」（準天頂衛星システム 静止軌道衛星）／H-IIAロケット36号機（H-IIA・F36）」 より JAXA H2Aロケット 36号機 飛行経路 JAXA 「平成29年度 ロケット打上げ計画書 「みちびき4号機」（準天頂衛星システム 静止軌道衛星）／H-IIAロケット36号機（H-IIA・F36）」 より JAXA H2Aロケット36号機 落下物 落下予想区域 時間
準天頂衛星システム 準天頂衛星 みちびき 4号機 とは 概要
準天頂衛星システムは、日本付近で常時天頂付近に １機以上の衛星が見えるように、複数の衛星を配置した日本の衛星測位システムで、今回打ち上げられる 準天頂衛星システム みちびき 4号機（準天頂衛星）は、これまで打ち上げられた準天頂衛星システム衛星 3機と合わせ、日本版GPS（全地球測位システム）となる準天頂衛星システムを構成、2018年度初めに 4機体制での運用を始める計画となっており、これら 4機体制構築のためにかかる費用は 約 2850億円とされます みちびき 2～4号機の開発費は 計 557億円、打ち上げ費用は 計 342億円で、静止軌道に投入される みちびき 3号機は、災害時の衛星安否確認機能を行う通信機器を搭載しており、災害時において、避難所における避難者数や個人安否情報等、救難活動に不可欠な情報を衛星経由で防災機関等へ配信する機能を併せ持っています  「 みちびきとは｜みちびきについて｜みちびき（準天頂衛星システム：QZSS）公式サイト - 内閣府 」 より 米国のGPS（Global Positioning System）（全地球測位システム）衛星が文字通り、全地球を周回し、全世界をカバーするのに対し、日本版GPS、準天頂衛星は、地球の自転を利用して、日本上空近辺のみを飛行する特異な軌道を持ち、当面運用される 4基の内 3基が常に日本上空付近を飛行することから準天頂衛星と呼ばれます 「準天頂衛星システム」は、米国のGPS衛星と互換性のある位置情報電波を使用、米国GPSのみを利用する際の誤差 約 10メートル、欧州測位衛星 ガリレオの誤差 約 1メートルに対し、米国GPSと 「準天頂衛星システム」を組み合わせて使うことにより、山間地やビル陰等でも、高度な衛星測位サービスを享受することが可能 （補完機能） となり、また、軌道やクロックの補正情報等高精度な情報を付加して送信することにより、さらに高精度な測位を実現 （補強機能）、その誤差を最高で数センチに縮めることができると期待されています 自動車の自動走行や無人飛行機の自動飛行をはじめ、無人の除草作業といった農業分野、地震や津波、テロなどの情報を、準天頂衛星 みちびきを経由していち早く伝える防災分野などでの活用を目指しています 準天頂衛星 みちびき 2、3、4号機は、高さ 約 6.2メートル、軌道上展開後の全長 約 19メートル、設計寿命は、2010年に打ち上げた初号機よりも 3年長い 15年以上とされ、さらに、2023年度までに、準天頂衛星を 7基体制に拡充し、米国GPSシステムが不要となる、日本独自の位置測位システムの構築も目指しています 準天頂衛星システム 準天頂衛星 みちびき の軌道 （準天頂衛星軌道） について衛星の軌道には、例えば、北極と南極上空を通って、地球を南北に飛行する極軌道があります 南北方向に、24時間で地球を 1周する速度で飛行すると、地球は 24時間で 1回転（自転）していますので、24時間後、衛星は、同一緯度の 24分の360度西の位置、つまり、15度西の位置を通過し、そして、24時間後には、また、同一地点の上空に戻ってくることになります 地球観測衛星等、全世界にわたって、地上の定点観測を行いたい場合等に使われる軌道です また、よく知られている衛星軌道として、衛星放送（BS放送、CS放送）等でお馴染みの静止軌道があります 赤道上空を東向きに 24時間で地球を 1周する速度で飛行させると、地球の自転速度に同期して、地上からは同じところに留まっている、動いていないように見える ・・・ これが、静止衛星、静止軌道です この時、その静止衛星の真下、赤道上の地上からは、静止衛星は、正に天頂の 1点に留まっているように見える、完全で理想的な天頂衛星となるのですが、残念ながら、この天頂衛星を実現できるのは、赤道上だけです
北半球にある日本の上空に遠地点がくるよう、そして、そのちょうど反対側の南半球（オーストラリアのあたり）に近地点がくるよう、楕円軌道で、24時間で地球を 1周する速度で衛星を飛行させると、その衛星を地上から見ると、衛星軌道は北側が小さく、南側の大きな、ひょうたん型の8の字軌道を描いているように見えます
やがて、衛星は、南の空に飛び去ってしまうのですが、南半球では、地球の近地点を通過するため、実際の衛星の移動距離は短いもので済み、（コーナーの外側より内側の方が、移動距離が短くなり、同じ速度であれば、通過所要時間も短くて済むのと同じで）、短い時間で通り抜けてしまい、程なく、日本の上空に舞い戻ってきて、また、まった～～りと、長時間、日本上空に滞在してくれます 注．日本の真上に滞在できる時間は 7～ 9時間程度、北半球には 約 13時間、南半球には 約 11時間留まります この軌道を準天頂軌道と呼び、旧郵政省電波研究所（現 情報通信研究機構）の研究者が 1972年（昭和47年）に考案したもので、はからずも、1998年（平成10年）、打ち上げに失敗した通信衛星が予定外の軌道を飛行し始めた際、衛星が日本の真上を通過するとき、東京 丸の内の高層ビル街でも安定して電波を受信できることが実証され、準天頂軌道実用化への道が開かれました
準天頂衛星システムを構成する 準天頂衛星 みちびき は、3機が 8時間ごとに順番に現れ、少なくとも 1機以上の衛星が仰角70度以上の「ほぼ」天頂付近に位置し、4機体制の準天頂衛星システムは、この準天頂軌道を周回する 3機の準天頂衛星と、赤道上空の静止軌道に配置する 1機の静止衛星で構成しています 準天頂衛星システム 静止衛星 みちびき 3号機 の軌道 静止軌道にする理由
測位精度の向上 （DOPを小さくする）みちびきの準天頂軌道は、北半球では地球から遠い位置をまわり、南半球では地球に近い位置をまわる南北非対称の「8の字軌道」なので、4機体制（準天頂軌道3機、静止軌道1機）の場合、準天頂軌道の 3機が 8時間ごとに順番に現れ、少なくとも 1機以上の衛星が仰角70度以上の「ほぼ」天頂付近に位置することになります 衛星測位では、特定方向に衛星が偏った状態で信号を受信すると精度が落ちるので、測位精度を向上させるには衛星がまんべんなく天空に散らばっている状態が望ましいとされています （＝DOP：Dilution of Precision、精度低下率といいます） 3機が交替で「ほぼ」天頂付近に位置すると、もう1機が（地球の自転と同じ周期で公転し、一点に留まっているように見える）静止軌道であれば、GPS衛星（＝地球の自転周期と無関係の中高度軌道で、地上から見て常に位置が変わる）と組み合わせて、DOPを小さくし、測位精度を向上させることができます DOP （測位精度低下率） とはDOP は、Dilution of Precisionの略で、直訳すると「精度の希釈」、測位精度劣化係数とも呼ばれています 衛星測位においては、特定方向に衛星が偏った状態の時、DOPの値は大きくなり、測位の精度は落ちることになり、逆に、衛星がまんべんなく天空に散らばっている時（DOPが小さい時）、測位の精度は向上します
航空機へ補正データなどの配信を予定また、静止軌道衛星である みちびき 3号機を使って、航空機などに対して測位衛星の誤差補正情報や不具合情報を提供する「SBAS（衛星航法補強システム）」信号の配信サービスも計画されています 現在、日本では国土交通省の運輸多目的衛星ひまわり（静止衛星）が SBAS信号を配信していますが、2020年頃から国土交通省が作成した信号が みちびき 3号機でも配信される予定です 日本版GPS 準天頂衛星 みちびき システム 対応サービス 2017年10月7日2018年度から 4機体制で本格的運用が始まる測位システム 「日本版GPS 準天頂衛星 みちびき システム」では、その誤差数センチという高精度で、安定した位置情報が得られることから、様々な新サービスの提供が予定されており、家電製品では、すでに「みちびき」電波に対応する機種が多数登場しています
日本版GPS 準天頂衛星 みちびき システム 離島物資運搬 実証実験 2016年11月
実証実験では、GPSと「みちびき」を組み合わせることで、高精度な制御ができるかどうかを確認、実験に使用されたドローン 2機は、熊本県上天草市の大矢野島と対岸にある湯島間の 約 6.5キロメートルを自律飛行、片道 約 20分で、往路は書籍 1kg、復路は乾燥わかめ 1kgを積んで実験を終えました 実験に立ち会った熊本県上天草市職員は、「ドローンは、着陸するスペースにほぼ誤差なく着陸しているようでした。島への輸送手段は、現状、船便だけです。実用化されれば災害時に港湾施設が被災しても、医薬品などの必要な物資を送れるのでメリットはあると思います」と期待を寄せています 日本版GPS 準天頂衛星 みちびき システム 自動車 自動運転 実証実験開始 2017年9月三菱電機は 2017年9月から、「みちびき」を使ったセンチメートルの精度で測位をするサービスの試験提供を始め、これに合わせて自動運転の実証実験を開始しました 「みちびき」計画を推進する内閣府準天頂衛星システム戦略室によると、自動車の自動運転には数センチメートル単位の精度が求められますが、GPSだけだと、メートル単位の誤差が出てしまいます 三菱電機社広報部によると、自動運転には、車載センサーやカメラを使って周辺環境を読み取る「自律型走行」と、衛星からの情報と高精度の3次元地図と組み合わせて位置を把握する「インフラ型走行」の2種類があり、今回の準天頂衛星 みちびき システムを利用する実証実験は、「インフラ型走行」の実用可能性の確認が目的です 「自律型走行」だけの場合、大雪や濃霧などの悪天候時には、車載の機器だけでは道路の状況が読み取りにくいという課題があり、「インフラ型走行」を使えば、天候の影響を受けずに現在位置の把握が可能です 三菱電機では、今後、「自律型走行」とともに「インフラ型走行」の研究開発も進め、「安全かつ高精度に制御できる自動運転の実用化を目指したい」としています 三菱電機 自動運転 実証実験 開始 2017年9月19日三菱電機は、2017年9月26日、準天頂衛星システムからのセンチメータ級測位補強サービス(CLAS)信号を用いた自動運転の実証実験を 2017年9月19日から高速道路で開始したと発表しました CLASは、内閣府が整備する準天頂衛星システムから日本全国に無償で配信される高精度測位値を得るための測位補強情報で、正式な運用開始は 2018年4月を予定しており、それまでは試験サービスの期間となっています 従来、日常で使用されている衛星測位は、米国のGPS衛星を代表とするGNSS衛星からの測位信号を利用したものであり、衛星が持つ誤差(衛星軌道・衛星クロック・衛星信号バイアス誤差)と測位する地域による誤差(電離層・対流圏遅延誤差)を含むことから、測位精度は数メートル程度でした CLASはこの測位精度を向上させるために、国土地理院が設置している電子基準点網を活用して衛星や地域ごとの誤差を補正する測位補強情報を生成、準天頂衛星経由でユーザーに配信するもので、ユーザーは、CLAS信号を受信できる高精度測位端末(高精度ロケータ)を使うことで、自らの位置をセンチメータ級で把握することができるようになります 内閣府 自動運転 バス実験 沖縄本島 国道 歩道まで 目標 4センチ 2017年9月内閣府は、自動運転の実用化に向け、自動運転の精度を上げることを目的に、沖縄県沖縄本島の国道で、日本の測位衛星「みちびき」で得られる高精度の位置情報を利用して、みちびきからの電波を受ける専用受信機やカメラ、レーダーを搭載した自動運転のバスを、一般の車両に交じって走らせる実験を、2017年9月から始めます 実験で使用するバスは、ハンドルやアクセル、ブレーキが自動で、みちびきからの電波で自らの位置を誤差６センチ以内の精度で把握しながら、事前に決められたルートを走り、人工知能（ＡＩ）が前方の車や人を認識し、自動で車線変更を行い、バス停では、歩道まで ４センチ程度に近寄って停車することを目指します 日本版GPS 準天頂衛星 みちびき 自衛隊利用 北朝鮮妨害電波から防御 2017年5月29日日本版GPS（衛星利用測位システム）ともいわれる 準天頂衛星 みちびき 2号機は、緊迫した北朝鮮情勢が続く中、自衛隊の利用への妨害電波を防ぐ高度なセキュリティー機能を搭載しており、準天頂衛星システムの本格運用時には、自衛隊は、米国のＧＰＳに頼らなくても任務を遂行でき、民間利用だけでなく安全保障上も重要な役割を担っています
米国のＧＰＳは、民間のカーナビゲーションやスマートフォンなどのほか、自衛隊の航空機や艦船でも利用されており、2023年度（平成35年度）にみちびきが 7基体制になると、ＧＰＳに頼らなくても部隊運用が可能となります みちびきは幅広い民間利用が期待されていますが、今回の準天頂衛星 みちびき 2号機以降は、高度に暗号化した特殊な測位信号も発信する予定で、敵国の妨害電波や偽の信号による攪乱（かくらん）を防ぐことができ、内閣府では、「技術的には安全保障上の利用にも耐えうるレベル」としています ＧＰＳは、冷戦時代に米国が軍事目的で開発し、防衛省 ・ 自衛隊も部隊運用の他、ミサイルの精密誘導など多くの場面で活用しており、北朝鮮の弾道ミサイル対策として議論が続く「敵基地攻撃能力」の候補となる米国の巡航ミサイル「トマホーク」もＧＰＳを使って命中精度を上げています 北朝鮮では、近年、韓国に向けてＧＰＳの妨害電波を繰り返し発信、航空機や船舶の運航に広範囲で障害を与えており、朝鮮半島有事の際等、当然、日本に向けて妨害電波を発信されると考えられ、自衛隊関係者は「みちびきの信頼性が確認されれば、こうしたリスクは減る」と話しています 「みちびき4号機」 （準天頂衛星） 主要諸元
（みちびき 3号機につきましては、「 JAXA H2Aロケット 35号機 準天頂衛星システム みちびき3号機 打ち上げ 」 をご参照下さい） （別タブ（ウィンドウ）が開きます） 準天頂衛星システム みちびき 測位制度 と 送信信号 との対応 一覧準天頂衛星システム 「みちびき」のシステムでは、測量誤差が 数cm（センチメータ級）、1m以下（サブメータ級）、従来のGPSと同じ誤差 10m程度と、精度に応じた 3つのサービスが提供され、それぞれ信号の種類が異なりますので、サービスに応じたアンテナやソフトを搭載した機器が必要です 例えば、現在流通しているスマートフォンにも「みちびき」の信号に対応した製品がありますが、精度としては従来のGPSと同じ（誤差 10m程度）で、「センチメータ級」や「サブメータ級」の測位はできません 準天頂衛星システム 「みちびき」の信号に対応した製品としては、現状、「みちびき」の信号に対応したスマートフォンやカーナビ、電波時計などが発売されており、内閣府の準天頂衛星システムウェブサイトにも記載されていますが、これら製品のうち、対応信号が「L6」となっているものがセンチメータ級に、「L1S」となっているものが「サブメータ級」の測位に対応するもので、それ以外の信号は基本的に現在のGPSに相当する精度のみの対応となります 現在、センチメータ級に対応したアンテナを積んだ農業機械や建設機械で、自動運転の試験が行われており、夜間に自動運転で作業させたり、複数台を隊列走行させたりといった試験が行われています 数 cm 単位という高精度の位置測位によって、カーナビであれば、走行中の車線まで把握できたり、位置情報をクルマどうしで交換し合うことで自動運転も可能になったり、建設機械であれば、ブルドーザーを cm 単位で制御したりといったこともできるようになり、また、横断歩道や階段の位置など道路の詳細な情報も把握でき、スマートフォンなどを利用した歩行ナビゲーションに反映できるということです
JAXA H2Aロケット 打ち上げ基準JAXAでは、全長 53メートル、重さ 286トンの H2Aロケットを安全、確実に打ち上げる為、打ち上げ基準が設定されています 従来の基準では、氷結層雲について、その厚さ 1.8km以内のみで判断していましたが、今回の打ち上げから、氷結層雲に関する基準が改められ、今後は、厚さ1.8km以上でも、レーダーで雲の内部状態を測定、反射強度が規定以下であれば、打ち上げ可能となります これまで、H2Aロケットの打ち上げでは、氷結層雲による打ち上げ延期が 8機で発生していましたが、新基準で評価すると、その半分は打ち上げが可能なケースだったとのことで、今後は、打ち上げ延期の減少が期待され、コストダウンにも繋がります 2016年（平成28年）2月12日（金）に予定していた、H2Aロケット 30号機 の打ち上げでは、「射場近辺に規定以上の氷結層を含む雲（別紙参照）の発生が予想されること、および打上げ作業に支障のある強風が予想されることから、2016年（平成28年）2月17日（水）に、打上げ」が延期されました
氷結層とは、雲の中で温度が0度から-20度になっている部分のことで、雲の中に氷の粒の層があるような状態になっています Ｈ２Ａロケット Ｈ２Ｂロケット 打ち上げ回数 成功率H2Aロケット 36号機 準天頂衛星システム みちびき4号機の打ち上げにより、H2Aとしての打ち上げ成功回数は、36機打ち上げ中、35機の成功で、成功率は 97.2 %、同じエンジン （LE-7A ※） を使用している「H2B」を合わせた成功回数は、42機打ち上げ中、41機の成功となり、成功率は 97.6 % となっています 国際的な信頼性の基準は 95 % とされています
Ｈ２Ａ Ｈ２Ｂ ロケット および 世界の主力大型ロケット 打ち上げ回数 成功率日本は、大型ロケット打ち上げの成功率では、世界でもトップクラスですが、打ち上げ回数では、主要各国 地域より 1桁少ないのが実情です
諸外国のデーターは、「 2015年1月21日現在 三菱重工業調べ 」 ロケット打ち上げ ライブ中継 JAXA 種子島ライブカメラ ロケット打ち上げ 見学場所
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