MSASの運用について - neMSASの運用について [email protected] 神戸航空衛星センター 中井谷 幸治 日本航海学会 2008年10月18日 1 目次 1．MSASの目的

MSASの運用について

[email protected]

神戸航空衛星センター中井谷　幸治

日本航海学会２００８年１０月１８日

１

目次

１．ＭＳＡＳの目的

２．ＭＳＡＳの構成・機能

３．ＭＳＡＳの運用について　　　

２

MSASの目的

地上無線航法　　　　　 さまざまな制約　　　　　衛星（GPS）航法　　　　効率的な飛行ルートの設定　　　　　　　　　　　　　　　　　　（最適な航空交通の流れ）

GPS ： 航法の要件をすべて満たしていない。

航法の要件を満足

航空機でGPS利用可能

２００７年９月２７日　　供用開始　　

　　MSAS補強（アシスト）

不足GPS

３

Master Control Station

神戸MCS

常陸太田MCS

MSASの構成

MCS

MCS

中央処理装置

中央処理装置

４

MCS

モニター局

国内６局：札幌・東京・福岡・那覇・神戸・常陸太田海外２局：キャンベラ（豪州）・ハワイ（米国）

キャンベラ局（豪州）

MSASの構成

セシウム受信機

プロセッサ

×３ハワイ局（米国）

５

MCSNES

・RF系（変調、周波数変換、増幅） ・タイミング制御系　　

Ku（１３ＧＨｚ）

Navigation Earth StationMSASの構成

６

A١

A٢

A٦

A٥

A٤

A٣

A١

A٢

A٦

A٥

A٤

A٣

٧٠°60°

50°

40°

30°

20°

10°

70°

60°

50°

40°

30°

20°

10°

0°

Ν

Σ

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

MTSAT（リレー衛星）

Ku

MSASの構成

７

A1

A2

A6

A5

A4

A3

A1

A2

A6

A5

A4

A3

70°60°

50°

40°

30°

20°

10°

70°

60°

50°

40°

30°

20°

10°

0°

Ν

Σ

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

L1C/A

Lバンド グローバルビームMSASの構成

８

A1

A2

A6

A5

A4

A3

A1

A2

A6

A5

A4

A3

70°60°

50°

40°

30°

20°

10°

70°

60°

50°

40°

30°

20°

10°

0°

Ν

Σ

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

150°160°170°180°170°160°150°130°120°110°90°80°70° 100° 140°Ε Ω

Kuバンド スポットビーム

Ku

Ku

MSASの構成

９

MCSNES

補正機能

真の位置

補正値　・軌道／クロック　・電離層区別して放送

MSASの機能

補正値

広域補正

リアルタイム推定10

保護レベル

MCSNES

真の位置は「？」

インテグリティ機能

ばらつき（不確実性）・軌道／クロック・電離層

MSASの機能

99.99999％

精度

９５％精度では危険

95％

ばらつき

軌道／クロック

電離層

保護レベル

11

MCSNES

NES受信機 SG

セシウム プロセッサ

GPS-like signal

ベントパイプ方式レンジング機能

MSASの機能

Signal Generator PRNの生成

12

NES

受信機 SG

セシウム

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　プロセッサ

電離層、レンジ推定

タイミングコントロール

クローズド ループ

・Uplink レンジ・電離層遅延・衛星内遅延・局内遅延

MSASの機能

レンジング機能 （タイミング制御）L1C/A

Ku

←微調整

GPSと同期

13

MSASの運用

14

システム挙動監視（リアルタイム）

MSASの運用

・MSASメッセージ（補正値等）　　（NANU、GPS軌道位置　　　NESの性能、MTSAT軌道制御）・測位誤差・保護レベル

MSAS補正なし（U-D） MSAS補正あり（U-D）

保護レベル

15

システムコンフィグレーション変更・判断

MSASの運用

　・衛星切り替え（Ｄｕａｌ ＰＲＮ化）　・ＭＳＣ（中央処理装置）切り替え

16

MCSNES MCS

NESPRN 129神戸

PRN 137常陸太田

MSASの運用システムコンフィグレーション変更

MT-1R140°E

MT-2145°E

通常形態

17

MCSNES MCS

NESPRN 129神戸

PRN 137常陸太田

特殊形態（判断）

MSASの運用システムコンフィグレーション変更

MT-1R140°E

MT-2145°E

衛星異常時アンテナ・ＲＦ系障害

Ｄｕａｌ ＰＲＮ

衛星切り替え

（３時間以上かかりそう）

18

MCSNES MCS

NESPRN 129神戸

PRN 137常陸太田

MSASの運用MT-1R140°E

MT-2145°E

特殊形態（作業内容）

パラメータ変更　・軌道位置　・衛星／局内遅延　

システムコンフィグレーション変更

ケーブル接続変更ループチェック

19

MCSNES MCS

NESPRN 129神戸

PRN 137常陸太田

MSASの運用

ＭＣＳ（中央処理装置）切り替え ・ハードウェア障害 ・アプリケーションリスタート ・ネットワーク状況

MT-1R140°E

MT-2145°E

システムコンフィグレーション変更

20

性能解析（オフライン）

MSASの運用

　・安全性解析　　（インテグリティブレイク）

　・メッセージ解析　　（ミッシング・割合・遅れ）

　・バウンディング解析　　ＣＮＭＰ：マルチパス環境の変化？　　電離層：適切なメッセージ？　　　→誤差を正規化してチェック

　・モニタ局アンテナ位相中心解析　　アンテナ位置の変動　：　基線解析

２

３

４２５

インテグリティブレイク状態

メッセージタイプ割合21

ハードウェア交換・ロジステックサポート

MSASの運用

ハードウェア劣化の判断解析結果

ハードウェア交換解析結果（性能確認）

ロジスティックサポート（補給管理　輸出入）

故障

22

航空管制機関とのインターフェース

MSASの運用

　　ＡＴＭセンター（航空交通流管理センター　＠福岡）　　　モニター局の停止　　　　→サービスレベルの低下　　　　　→航法の喪失　　　　　　→流れに影響　　　　ＡＩＳセンター　＠成田　　　ＭＳＡＳの停止　　　　→サービスの中断

https://aisjapan.mlit.go.jp/23

ＭＳＡＳの目的　ＧＰＳを補強して、効率的な飛行ルートへ

ＭＳＡＳの機能　補正機能　インテグリティ機能　レンジング機能

ＭＳＡＳの運用　・システム挙動監視（リアルタイム）　・システムコンフィグレーション変更・判断　・性能解析（オフライン）　・ハードウェア交換・ロジスティックサポート（補給管理）　・航空管制機関とのインターフェース

まとめ

24

Any Questions？

25

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軌道制御（マヌーバ）

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