GNSSの信号

GNSS

Abstract#

GPS, GLONASS, GALILEO, Beidouの信号を調べてみたいと思います。横並びで、SISとユーザ測位精度を見たい。

Topic#

GPS#

どうもドラフト版がでているらしい[4]。
このドキュメントには、L1-C/A、L1P(Y)、L2C、L2P(Y)があるように見える([Navstar GPS Joint Program Office 2004])
このドキュメントには、L1Cがあるように見える([Navstar GPS Joint Program Office 2008])。
このドキュメントには、L5があるように見える([Navstar GPS Joint Program Office 2003])
PS[7]上のSISは、7.8m以下 over all AOD（Age of Data）、ユーザ位置誤差は、水平方向9m以下95%。2016のReport[8]では、SISは、1.3mRMS程度。ユーザ位置誤差は、測位ソフトのアルゴリズムにもよるようだが、1m～6m（95％）くらい。

Galileo#

ここでは、E1, E5, E6が登場する([EU 2010])。ただし、E6については、目次を見る限り、E1, E5に比べ情報量がかなり少ない。E6は、変調（modulation）だけという感じ。E5にはE5a, E5bの二つある。
GPSのPSにあたるのが、このサービス定義文書OS-SDD[9]。SISは、個々の衛星は7m以下（95%)、すべての衛星の平均（over all satellites）で2m以下(95%)。まだ2017年時点で15機ということでFOCじゃないから測位精度のスペックは規定していない。
スペックに対し、2017年の第3四半期のレポート[10]では、SISは、2周波で0.5m(95%)程度、1周波でも0.5m-0.7m（95%)程度の精度は出ている。ユーザ測位誤差関連としては、割とPDOP<6の時に限ると、2周波測位で、水平3.52m(95%)、垂直6.46m(95%)を達成している。

GLONASS#

このドキュメントには、L1、L2があるように見える([RISDE 2008])。カタログに載っているC/AとかPとかは、わからないなー。SISは、https://www.glonass-iac.ru/en/GLONASS/technical_characteristics.phpをみると平均1.5mくらいか。PSが公開されていない。。。

Beidou#

BeidouのPS[11]で、SISは、2.5m以下(95%)、測位精度は、10m以下(95%)とのこと。ちなみにPDOPは6以下を98%以上。レポートはあるのかな。CGSICのミーティング資料[12]によると、SISは、1-2mの間(95%)で、測位精度は、2-4.5m(95%)くらい。
15機の運用中のBDS-2があり、GEO　6、IGSO　6、MEO　3という構成[14]
BDS-3は、2020年に30機体制でスタートするとのこと[15]。

NAVIC#

ICGでの発表をみると測位精度は20mがスペックでそれは満たしているとのこと[13]。いまいち条件はわからないが。

Reference#

  1. [#1]Navstar GPS Joint Program Office. 2004. INTERFACE SPECIFICATION IS-GPS-200 Revision D. http://www.navcen.uscg.gov/gps/geninfo/is-gps-200d.pdf
  2. [#2]Navstar GPS Joint Program Office. 2008. INTERFACE SPECIFICATION IS-GPS-800 http://www.navcen.uscg.gov/gps/geninfo/IS_GPS_800.pdf
  3. [#3]Navstar GPS Joint Program Office. 2003. INTERFACE SPECIFICATION IS-GPS-705 http://www.navcen.uscg.gov/gps/geninfo/IS_GPS_705.pdf
  4. [#4]Los Angeles Air Force Base. GPS Public Interface Control Documents. http://www.losangeles.af.mil/library/factsheets/factsheet.asp?id=9364
  5. [#5]Europian Union. 2010. European GNSS(Galileo] Open Service Signal In Space Interface Control Document. http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/galileo/files/galileo_os_sis_icd_revised_3_en.pdf
  6. [#6]Russian Institute of Space Device Engineering. 2008. GLOBAL NAVIGATION SATTELITE SYSTEM GLONASS. INTERFACE CONTROL DOCUMENT. http://rniikp.ru/en/pages/about/publ/ICD_GLONASS_eng.pdf
  7. [#7]the U.S. government, 2008, GLOBAL POSITIONING SYSTEM STANDARD POSITIONING SERVICE PERFORMANCE STANDARD, https://www.gps.gov/technical/ps/2008-SPS-performance-standard.pdf
  8. [#8]The University of Texas, 2017, An Analysis of Global Positioning System (GPS) Standard Positioning System (SPS) Performance for 2016, https://www.gps.gov/systems/gps/performance/2016-GPS-SPS-performance-analysis.pdf
  9. [#9]EU, 2016, European GNSS (Galileo) initial services open service service definition document, https://www.gsc-europa.eu/system/files/galileo_documents/Galileo-OS-SDD.pdf
  10. [#10]EU, 2017, European GNSS (Galileo) initial services open service QUARTERLY PERFORMANCE REPORT July-September, https://www.gsc-europa.eu/system/files/galileo_documents/Galileo-IS-OS-Quarterly-Performance_Report-Q3-2017.pdf
  11. [#11]China Satellite Navigation Office, 2013, BeiDou Navigation Satellite System Open Service Performance Standard, http://www.beidou.gov.cn/attach/2013/12/26/20131226298ff2928cc34e45b4714a6ac0e14a1c.pdf
  12. [#12]China Satellite Navigation Office, 2017, Development of BeiDou Navigation Satellite System (BDS) – A System Update Report (2016-2017), https://www.gps.gov/cgsic/meetings/2017/shen.pdf
  13. [#13]Indian Space Research Organisation, 2016, Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS)/ Navigation with Indian Constellation (NavIC), http://www.unoosa.org/pdf/icg/2016/icg11/05.pdf
  14. [#14]BEIDOU constellation status accessed in 12.04.18, https://www.glonass-iac.ru/en/BEIDOU/
  15. [#15]Dr. Jun Shen, 2017年12月, http://www.unoosa.org/documents/pdf/icg/2017/05-pf19.pdf