静止衛星によるGPS補強システムにおける測位精度の検討

Abstract

The International Civil Aviation Organization (ICAO) investigates the Global Navigation Satellite System (GNSS) as a new navigation system in civil aviation. In GNSS, the position and time can be determined globally using satellites. The Global Positioning System (GPS) of the United States is considered as one of candidates for the GNSS. It is pointed out that GPS has some faults if this system is adopted as the GNSS. One of these faults is deterioration of positioning accuracy. The ICAO suggests those faults of GPS should be improved if GPS is used as the GNSS. The system for Geostationary Augmentation of GPS is considered as one of means to resolve the faults of GPS. A geostationary satellite is added to GPS in the System for Geostationary Augmentation of GPS. A GPS-like signal is generated at a ground station and transmitted to users via the geostationary satellite. Users can use this GPS-like signal in positioning calculation. The use of GPS-like signal in positioning calculation is expected to improve positioning accuracy which is obtained when only GPS satellites are used. This improvement of positioning accuracy in the System for Geostationary Augmentation of GPS is confirmed in this report by a computer simulation. Especially, it is found the use of all satellites in view is very effective in the calculation of Dilution Precision (DOP) and a user position.

国際民間航空機関(ICAO)は、全世界的航法衛星システム(GNSS)を民間航空における新しい航法システムとして検討している。GNSSでは、位置と時間を衛星を用いて全世界的に決定することができる。そのGNSSの一候補として、米国の全地球測位システム(GPS)が考えられる。このシステムをGNSSとして採用するならば、いくつかの欠点をもつことが指摘されている。これらの一つは測位精度の劣化である。GNSSとして用いるためには、それらの欠点を改良すべきであるとICAOは提議している。GPSの静止衛星による補強システムが、GPSの欠点を解決する一手段として考えられる。そのシステムでは静止衛星がGPSに追加される。GPS類似の信号が地上局で発生され、静止衛星によりユーザへ送られる。ユーザは測位計算にこのGPS類似の信号を利用できる。これにより、GPS衛星のみを利用するときの測位精度よりも改良になると予想される。本報告では、コンピュータシミュレーションにより、GPSの静止衛星による補強システムが測位精度の改良になることを確認している。特に全可視衛星の利用が、精度劣化率(DOP)とユーザ位置の計算上非常に有効であることを見いだした。