Quasi -Zenith -satelliittijärjestelmä - Quasi-Zenith Satellite System
Alkuperämaa/alkuperämaat | Japani |
---|---|
Operaattori (t) | JAXA |
Tyyppi | Siviili |
Tila | Toiminnallinen |
Kattavuus | Alueellinen |
Tarkkuus |
PNT <10 m (julkinen) SLAS <1 m (julkinen) CLAS <10 cm (julkinen) |
Constellation koko | |
Satelliitteja yhteensä | 4 (7 tulevaisuudessa) |
Satelliitit kiertoradalla | 4 |
Ensimmäinen käynnistys | 11. syyskuuta 2010 |
Viimeinen lanseeraus | 10. lokakuuta 2017 |
Käynnistyksiä yhteensä | 4 |
Kiertoradan ominaisuudet | |
Hallinto (t) | 3x GSO |
Muut yksityiskohdat | |
Kustannus | 170 miljardia jeniä |
Verkkosivusto | QZSS |
Qzss ( QZSS ), joka tunnetaan myös nimellä Michibiki (みちびき) , on neljän satelliitin alueellista ajan siirto järjestelmä ja satelliitti-pohjainen lisäjärjestelmä kehittämistoiminnan Japanin hallitus parantaa Yhdysvaltojen laboratoriohajottimeen Global Positioning System ( GPS) Aasian ja Oseanian alueilla, keskittyen Japaniin . QZSS: n tavoitteena on tarjota erittäin tarkka ja vakaa paikannuspalvelu Aasian ja Oseanian alueella, joka on yhteensopiva GPS: n kanssa. Neljän satelliitin QZSS-palvelut olivat saatavilla kokeellisesti 12. tammikuuta 2018 alkaen, ja ne alkoivat virallisesti 1. marraskuuta 2018. GPS: stä riippumaton satelliittinavigointijärjestelmä on suunniteltu vuonna 2023 ja 7 satelliittia.
Historia
Vuonna 2002 Japanin hallitus hyväksyi QZSS: n kehittämisen kolmen satelliitin alueelliseksi ajansiirtojärjestelmäksi ja satelliittipohjaiseksi lisäysjärjestelmäksi Yhdysvaltojen käyttämälle globaalille paikannusjärjestelmälle (GPS), jotka voidaan vastaanottaa Japanissa . Sopimus sai Advanced Space Business Corporation (ASBC), joka alkoi käsite kehitystyötä, ja Mitsubishi Electric , Hitachi , ja GNSS Technologies Inc. Kuitenkin ASBC romahti vuonna 2007, ja työ otti haltuunsa satelliittipaikannus tutkimuksen ja soveltamisen Centre (SPAC), joka omistaa neljä Japanin hallituksen jaostosta: opetus-, kulttuuri-, urheilu-, tiede ja teknologia , The sisäasiain- ja viestintäministeriön , The talous-, kauppa- ja teollisuusministeriön sekä ministeriön Land, Infrastruktuuri, liikenne ja matkailu .
Ensimmäinen satelliitti "Michibiki" laukaistiin 11. syyskuuta 2010. Täydellinen toimintatila odotettiin vuoteen 2013 mennessä. Maaliskuussa 2013 Japanin kabinetti ilmoitti QZSS: n laajentamisesta kolmesta satelliitista neljään. 526 miljoonan dollarin sopimus Mitsubishi Electricin kanssa kolmen satelliitin rakentamisesta oli määrä laukaista ennen vuoden 2017 loppua. Kolmas satelliitti laukaistiin kiertoradalle 19. elokuuta 2017 ja neljäs 10. lokakuuta 2017. satelliittijärjestelmä ilmoitettiin toimivaksi 1. marraskuuta 2018.
Kiertorata
QZSS käyttää yhtä geostationaarisen satelliitin ja kolme satelliittia Tundra tyyppinen erittäin kalteva, hieman elliptinen , geosynkronisella radat . Kumpikin kiertorata on 120 asteen päässä toisista kahdesta. Tämän taipumuksen vuoksi ne eivät ole geostationaarisia; ne eivät pysy samassa paikassa taivaalla. Sen sijaan niiden jäljet ovat epäsymmetrisiä kuvio 8 -kuvioita ( analemmoja ), joiden tarkoituksena on varmistaa, että yksi on melkein suoraan yläpuolella (korkeus 60 ° tai enemmän) koko ajan Japanin yläpuolella.
Kiertoradan nimelliset elementit ovat:
+ QZSS -satelliitti Keplerian -elementit (nimellinen) | |
Aikakausi | 26. joulukuuta 2009, klo 12.00 UTC |
Puoliakselin akseli ( a ) | 42164 km (26199 mailia) |
Epäkeskisyys ( e ) | 0,075 ± 0,015 |
Kaltevuus ( i ) | 43 ° ± 4 ° |
Nousevan solmun oikea nousu ( Ω ) | 195 ° (alkuperäinen) |
Perigeen argumentti ( ω ) | 270 ° ± 2 ° |
Keskimääräinen poikkeama ( M 0 ) | 305 ° (alkuperäinen) |
Maan jäljen keskipituusaste | 135 ° E ± 5 ° |
Satelliitit
Nykyinen 4 satelliittikuvitusta
Nimi | Julkaisupäivä | Tila | Huomautuksia |
---|---|---|---|
QZS-1 (Michibiki-1) | 11. syyskuuta 2010 | Toiminnallinen | - |
QZS-2 (Michibiki-2) | 1. kesäkuuta 2017 | Toiminnallinen | Parannetut aurinkopaneelit ja lisääntynyt polttoaine |
QZS-3 (Michibiki-3) | 19. elokuuta 2017 | Toiminnallinen | Raskaampi muotoilu, jossa on lisäksi S-kaista-antenni geostationaarisella kiertoradalla |
QZS-4 (Michibiki-4) | 10. lokakuuta 2017 | Toiminnallinen | Parannetut aurinkopaneelit ja lisääntynyt polttoaine |
Tuleva 7 satelliittikuvio
Nimi | Suunniteltu julkaisupäivä | Tila | Huomautuksia |
---|---|---|---|
QZS-1R | 25. lokakuuta 2021, 02:00 UTC | Tulevaisuus | Vaihto QZS-1: lle. |
QZS-5 | 2023 | Tulevaisuus | |
QZS-6 | 2023 | Tulevaisuus | |
QZS-7 | 2024 | Tulevaisuus |
QZSS ja paikannuksen lisäys
QZSS: n ensisijainen tarkoitus on lisätä GPS: n saatavuutta Japanin lukuisissa kaupunkikanjonissa , joissa voidaan nähdä vain erittäin korkealla sijaitsevia satelliitteja. Toissijainen toiminto on suorituskyvyn parantaminen, mikä lisää GPS -johdettujen navigointiratkaisujen tarkkuutta ja luotettavuutta. Quasi-Zenith-satelliitit lähettävät GPS L1C/A -signaalin kanssa yhteensopivia signaaleja sekä modernisoituja GPS L1C-, L2C- ja L5-signaaleja. Tämä minimoi muutokset olemassa oleviin GPS -vastaanottimiin. Erilliseen GPS-järjestelmään verrattuna yhdistetty järjestelmä GPS plus QZSS tarjoaa paremman paikannustuloksen vaihtelutarkennustietojen kautta, jotka toimitetaan lähettämällä QZSS: n alimittariluokan suorituskyvyn parannussignaaleja L1-SAIF ja LEX. Se parantaa myös luotettavuutta vikavalvonnan ja järjestelmän terveystietoilmoitusten avulla. QZSS tarjoaa myös muita tukitietoja käyttäjille GPS -satelliittien haun parantamiseksi. Alkuperäisen suunnitelmansa mukaan QZSS: n piti kuljettaa kahdenlaisia avaruudessa kulkevia atomikelloja ; vetymaser ja rubidium (Rb) atomikello. QZSS: n passiivisen vetymasterin kehittämisestä luovuttiin vuonna 2006. Paikannussignaali luodaan Rb -kellolla ja käytetään GPS -ajastimen kaltaista arkkitehtuuria. QZSS voi myös käyttää kaksisuuntaista satelliittiaikataulun ja -taajuuden siirtojärjestelmää (TWSTFT), jota käytetään perustietojen hankkimiseen satelliittien atomien standardikäyttäytymisestä avaruudessa sekä muihin tutkimustarkoituksiin.
Signaalit ja palvelut
QZSS tarjoaa kolme julkisen palvelun luokkaa:
- PNT (Positioning, Navigation and Timing) -palvelu täydentää GPS -järjestelmän käyttämiä signaaleja ja toimii pääasiassa lisäsatelliiteina. QZSS -satelliitit synkronoivat kellonsa GPS -satelliittien kanssa. Palvelu lähettää taajuuksilla L1C/A, L1C, L2C ja L5C, kuten GPS.
- SLAS (Sub-meter Level Augmentation) -palvelu tarjoaa eräänlaisen GNSS-lisäyksen GPS: lle, joka on yhteensopiva muiden GPS-SBAS-järjestelmien kanssa. Toimintaperiaate on samanlainen kuin esim. Wide Area Augmentation System . Se lähettää L1: llä.
- CLAS (Centimeter Level Augmentation) -palvelu tarjoaa korkean tarkkuuden paikannuksen, joka on yhteensopiva Galileon korkeamman tarkkuuden E6-palvelun kanssa . Kaistaa kutsutaan "kokeelliseksi" nimellä L6 tai LEX.
QZSS -ajastin ja etäsynkronointi
Vaikka ensimmäisen sukupolven QZSS -ajastinjärjestelmä (TKS) perustuu Rb -kelloon, ensimmäiset QZSS -satelliitit kantavat perusprototyypin kokeellisesta kristallikellon synkronointijärjestelmästä. Kahden vuoden kiertoradan testausvaiheen ensimmäisellä puoliskolla alustavissa testeissä tutkitaan toisen sukupolven QZSS: ssä käytettävän atomikellottoman tekniikan toteutettavuutta.
Mainittu QZSS TKS -teknologia on uusi satelliittiajastusjärjestelmä, joka ei vaadi junassa olevia atomikelloja, kuten olemassa olevat satelliittinavigointijärjestelmät, kuten BeiDou , Galileo , Global Positioning System (GPS), GLONASS tai NavIC . Tämä käsite eroaa synkronointikehyksen käyttämisestä yhdistettynä kevyisiin ohjattaviin sisäisiin kelloihin, jotka toimivat transpondereina, jotka lähettävät uudelleen maan päällä sijaitsevan aikatahdistusverkon etäyhteydellä tarjoaman tarkan ajan. Tämä mahdollistaa järjestelmän optimaalisen toiminnan, kun satelliitit ovat suorassa kosketuksessa maa -asemaan, joten se soveltuu japanilaisen QZSS: n kaltaiselle järjestelmälle. Pieni satelliittimassa ja alhaiset satelliitin valmistus- ja laukaisukustannukset ovat tämän järjestelmän merkittäviä etuja. Tämän konseptin pääpiirteitä sekä kaksi mahdollista QZSS-ajan synkronointiverkoston toteutusta tutkittiin ja julkaistiin Quasi-Zenith-satelliittijärjestelmän etäsynkronointimenetelmässä ja Quasi-Zenith-satelliittijärjestelmän etäsynkronointimenetelmässä: uuden satelliitin tutkimus ajoitusjärjestelmä, joka ei vaadi aluksella olevia atomikelloja .
Katso myös
- Globaali satelliittinavigointijärjestelmä (GNSS)
- Monikäyttöinen satelliittien lisäysjärjestelmä (MSAS)
- Kalteva kiertorata
- Tundran kiertorata
Viitteet
- Petrovski, Ivan G. QZSS - Japanin uusi integroitu viestintä- ja paikannuspalvelu mobiilikäyttäjille. GPS -maailma verkossa. 1. kesäkuuta 2003
- Kallender-Umezu, Paul. Japani hakee 13 prosentin budjetin korotusta avaruustoimintaan. Space.com 7. syyskuuta 2004
- QZSS / MSAS -tila Kogure, Satoshi. Esitys Civil Global Positioning System Service Interface Committee (CGSIC) -järjestön 47. kokouksessa 25. syyskuuta 2007