「みちびき」は日本が独自に構築する衛星測位システム

　2021年10月26日、日本の人工衛星「みちびき（準天頂衛星システム）」の「初号機後継機」の打ち上げがおこなわれました。

　この「みちびき」は重要な用途のひとつが、カーナビなどの「自車位置測位精度の向上」です。その具体的な内容の前に、カーナビが自車位置をどのように測位しているのか、簡単に紹介しましょう。

　人工衛星を使い地球上の特定の地点を測位するシステムの元祖は、アメリカが軍事目的で打ち上げた約30個の「GPS（Global Positioning System）衛星」です。それぞれのGPS衛星は非常に正確な時計を持っており、その時刻を含んだ測位信号を地上に向け発信します。

　地上のGPS受信機は、受信した信号に含まれる送信時刻と実際に受信した時刻の差から、それぞれの衛星との距離を測定します。そしてその距離をもとに、地球上の「どこにいるのか」を判断、自車位置を特定し、地図上に表示するのです。

　GPS受信機に搭載される時計が正確であれば、測位には最低3つのGPS衛星の信号があれば大丈夫ですが、実際には正確な時刻を知るためにもうひとつ、合計4つの衛星を利用します。

　さきに紹介したように、このシステムは当初軍事目的でのみ利用されていましたが、1990年代なかばに民間に開放され、それがカーナビ誕生の端緒となりました。

　また開放当初は意図的に測位精度を落とす「誤差信号」が含まれていたため、カーナビ各社は車速信号やジャイロ、地図上の道路の形状と走行軌跡の照合などをおこない、精度を高める工夫をしていました。

　しかしこの誤差信号も2000年には解除され、現在はGPSだけでもかなり正確な自車位置測位ができるようになっています。

　このようにアメリカの主導ではじまった衛星を使った測位システムですが、現在ではロシアの「グロナス」、EUの「ガレリオ」など、各国が独自の衛星を打ち上げ、運用しています。

　なおこれらを総称して「GNSS（全球測位衛星システム）」と呼びますが、アメリカのGPSが古くから知られていることから、他国の衛星測位システムも含め「GPS」と呼ばれることも少なくありません。

　そして「みちびき」は、我が国が独自に構築する衛星測位システムのため、打ち上げられた衛星です。

　初号機は2010年9月に打ち上げられ、2017年には続いて2号機から4号機が追加され、4機体制で運用を開始しました。