Quasi -Zenith satellitsystem - Quasi-Zenith Satellite System
Oprindelsesland | Japan |
---|---|
Operatør (er) | JAXA |
Type | Civile |
Status | Operationel |
Dækning | Regional |
Nøjagtighed |
PNT <10 m (offentlig) SLAS <1 m (offentlig) CLAS <10 cm (offentlig) |
Konstellationsstørrelse | |
I alt satellitter | 4 (7 i fremtiden) |
Satellitter i kredsløb | 4 |
Første lancering | 11. september 2010 |
Sidste lancering | 10. oktober 2017 |
I alt lanceringer | 4 |
Orbitale egenskaber | |
Regime (r) | 3x GSO |
Andre detaljer | |
Koste | 170 mia. JPY |
Internet side | QZSS |
Den Quasi-Zenith Satellite System ( QZSS ), også kendt som Michibiki (みちびき) , er en fire-satellit regional tid transfer -system og et satellitbaseret forstærkningssystem udvikling af den japanske regering til at øge USA -operated Global Positioning System ( GPS) i Asien-Oceanien , med fokus på Japan . Målet med QZSS er at levere yderst præcise og stabile positioneringstjenester i Asien-Oceanien-regionen, kompatibel med GPS. Fire-satellit QZSS-tjenester var tilgængelige på prøve fra den 12. januar 2018 og startede officielt den 1. november 2018. Et satellitnavigationssystem uafhængigt af GPS er planlagt til 2023 med 7 satellitter.
Historie
I 2002 den japanske regering godkendte udviklingen af QZSS, som en tre-satellit regional tid transfer -system og et satellitbaseret forstærkningssystem for USA drives Global Positioning System (GPS) til at være tilgodehavende inden Japan . Der blev tildelt en kontrakt til Advanced Space Business Corporation (ASBC), der begyndte konceptudviklingsarbejde, og Mitsubishi Electric , Hitachi og GNSS Technologies Inc. ASBC styrtede imidlertid sammen i 2007, og arbejdet blev overtaget af Satellitpositionering Research and Application Center (SPAC), der ejes af fire japanske regeringsafdelinger: Ministeriet for Uddannelse, Kultur, Sport, Videnskab og Teknologi , Ministeriet for Indre Anliggender og Kommunikation , Ministeriet for Økonomi, Handel og Industri og Landministeriet, Infrastruktur, transport og turisme .
Den første satellit "Michibiki" blev opsendt den 11. september 2010. Fuld driftsstatus forventedes i 2013. I marts 2013 meddelte Japans kabinetkontor udvidelse af QZSS fra tre satellitter til fire. Kontrakten på 526 millioner dollars med Mitsubishi Electric om konstruktion af tre satellitter var planlagt til opsendelse inden udgangen af 2017. Den tredje satellit blev sendt i kredsløb den 19. august 2017, og den fjerde blev lanceret den 10. oktober 2017. De grundlæggende fire- satellitsystem blev annonceret som operationelt den 1. november 2018.
Kredsløb
QZSS bruger en geostationær satellit og tre satellitter i Tundra -typen stærkt skrånende, let elliptiske , geosynkrone kredsløb . Hver bane er 120 ° fra hinanden fra de to andre. På grund af denne tilbøjelighed er de ikke geostationære; de forbliver ikke det samme sted på himlen. I stedet er deres jordspor asymmetriske figur-8-mønstre ( analemas ), designet til at sikre, at man næsten er direkte overhead (højde 60 ° eller mere) over Japan hele tiden.
De nominelle orbitalelementer er:
+ QZSS satellit Keplerian -elementer (nominel) | |
Epoke | 26. december 2009, 12:00 UTC |
Halvstor akse ( a ) | 42.164 km (26.199 mi) |
Excentricitet ( e ) | 0,075 ± 0,015 |
Hældning ( i ) | 43 ° ± 4 ° |
Højre opstigning af den stigende knude ( Ω ) | 195 ° (indledende) |
Argument om perigee ( ω ) | 270 ° ± 2 ° |
Gennemsnitlig anomali ( M 0 ) | 305 ° (initial) |
Centralt længdegrad for jordspor | 135 ° E ± 5 ° |
Satellitter
Nuværende 4 satellitkonstellation
Navn | Frokost aftale | Status | Noter |
---|---|---|---|
QZS-1 (Michibiki-1) | 11. september 2010 | Operationel | - |
QZS-2 (Michibiki-2) | 1. juni 2017 | Operationel | Forbedrede solpaneler og øget brændstof |
QZS-3 (Michibiki-3) | 19. august 2017 | Operationel | Tungere design med ekstra S-båndsantenne på geostationær bane |
QZS-4 (Michibiki-4) | 10. oktober 2017 | Operationel | Forbedrede solpaneler og øget brændstof |
Fremtid 7 satellitkonstellation
Navn | Planlagt lanceringsdato | Status | Noter |
---|---|---|---|
QZS-1R | 25. oktober 2021, 02:00 UTC | Fremtid | Udskiftning til QZS-1. |
QZS-5 | 2023 | Fremtid | |
QZS-6 | 2023 | Fremtid | |
QZS-7 | 2024 | Fremtid |
QZSS og positioneringsforstørrelse
Det primære formål med QZSS er at øge tilgængeligheden af GPS i Japans talrige bykløfter , hvor kun satellitter i meget høj højde kan ses. En sekundær funktion er forbedring af ydeevnen, hvilket øger nøjagtigheden og pålideligheden af GPS -afledte navigationsløsninger. Quasi-Zenith-satellitterne sender signaler, der er kompatible med GPS L1C/A-signalet, samt det moderniserede GPS L1C-, L2C-signal og L5-signaler. Dette minimerer ændringer af eksisterende GPS -modtagere. Sammenlignet med standalone GPS leverer det kombinerede system GPS plus QZSS forbedret positioneringsydelse via varierende korrektionsdata, der leveres via transmission af ydelsesforbedringssignaler L1-SAIF og LEX fra QZSS. Det forbedrer også pålideligheden ved hjælp af fejlovervågning og meddelelser om systemhelse. QZSS giver også andre supportdata til brugerne for at forbedre GPS -satellitoptagelse. Ifølge den oprindelige plan skulle QZSS bære to typer rumbårne atomure ; en hydrogenmaser og et rubidium (Rb) atomur. Udviklingen af en passiv brintmaser til QZSS blev opgivet i 2006. Positioneringssignalet vil blive genereret af et Rb -ur, og der vil blive anvendt en arkitektur, der ligner GPS -tidtagesystemet. QZSS vil også være i stand til at bruge en Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT) ordning, som vil blive ansat til at få en vis grundlæggende viden om satellitatomstandardadfærd i rummet såvel som til andre forskningsformål.
Signaler og tjenester
QZSS leverer tre klasser af public service:
- PNT -tjenesten (Positionering, Navigation og Timing) supplerer de signaler, der bruges af GPS -systemet, og fungerer hovedsageligt som ekstra satellitter. QZSS -satellitterne synkroniserer deres ure med GPS -satellitter. Tjenesten sender på bånd L1C/A, L1C, L2C og L5C, det samme som GPS.
- SLAS (Sub-meter Level Augmentation) -tjenesten giver en form for GNSS-augmentation til GPS, der er interoperabel med andre GPS-SBAS-systemer. Driftsprincippet ligner det for f.eks. Wide Area Augmentation System . Den sender på L1.
- CLAS (Centimeter Level Augmentation) -tjenesten giver positionering med høj præcision, der er kompatibel med Galileos E6-service med højere præcision . Bandet betegnes som L6 eller LEX, for "eksperimentel".
QZSS tidtagning og fjernsynkronisering
Selvom den første generation af QZSS -tidtagningssystem (TKS) vil være baseret på Rb -uret, vil de første QZSS -satellitter bære en grundlæggende prototype af et eksperimentelt krystalur -synkroniseringssystem. I løbet af første halvdel af den toårige omløbstestfase, vil foreløbige tests undersøge muligheden for atomurløs teknologi, der kan anvendes i anden generation af QZSS.
Den nævnte QZSS TKS-teknologi er et nyt satellit-tidtagningssystem, der ikke kræver atomur ombord, som det bruges af eksisterende navigationssatellitsystemer såsom BeiDou , Galileo , Global Positioning System (GPS), GLONASS eller NavIC- system. Dette koncept er differentieret ved at anvende en synkroniseringsramme kombineret med lette, styrbare indbyggede ure, der fungerer som transpondere, der genudsender den præcise tid, der er eksternt leveret af tidssynkroniseringsnetværket på jorden. Dette gør det muligt for systemet at fungere optimalt, når satellitter er i direkte kontakt med jordstationen, hvilket gør det velegnet til et system som den japanske QZSS. Lav satellitmasse og lav satellitfremstilling og lanceringsomkostninger er betydelige fordele ved dette system. En oversigt over dette koncept samt to mulige implementeringer af tidssynkroniseringsnetværket for QZSS blev undersøgt og offentliggjort i Remote Synchronization Method for Quasi-Zenith Satellite System og Remote Synchronization Method for Quasi-Zenith Satellite System: undersøgelse af en ny satellit tidtagningssystem, der ikke kræver atomur ombord .
Se også
- Global Navigation Satellite System (GNSS)
- Multifunktionelt Satellite Augmentation System (MSAS)
- Skrå bane
- Tundra -bane
Referencer
- Petrovski, Ivan G. QZSS - Japans nye integrerede kommunikations- og positioneringstjeneste til mobilbrugere. GPS World Online. 1. juni 2003
- Kallender-Umezu, Paul. Japan søger 13 procent budgettur til rumaktiviteter. Space.com 7. september 2004
- QZSS / MSAS Status Kogure, Satoshi. Præsentation på det 47. møde i Civil Global Positioning System Service Interface Committee (CGSIC) 25. september 2007