Региональная навигационная спутниковая система QZSS

О системе QZSS

Японская квазизенитная спутниковая система QZSS (Quazi-Zenith Satellite System (QZSS) — региональная навигационная спутниковая система, предназначенная для обслуживания потребителей в Тихоокеанско-Азиатском регионе.

Работы по созданию QZSS начались в 2003 год у с разработки концепции, затем в период 2004–2005 годов, было выполнено проектирование и технико-экономическое обоснование проекта. Разработка рабочей документации на составные части QZSS началась в 2006 году, а к их изготовлению японские специалисты приступили в 2008 году.

Первый КА Michibiki был успешно запущен на околоземную орбиту в сентябре 2010 года. Успешное завершение лётных испытаний позволило ввести QZSS в опытную эксплуатацию 22 июня 2011 года, с предоставлением услуг посредством навигационных радиосигналов L1C/A и L2C GPS, а 11 июля 2011 года – услуг с помощью радиосигналов L1C и L5.

Системы QZSS предполагает группировку из 4 КА, 3 из которых (КА QZS-1,-2,-3) на квазизенитных орбитах (наклонение 43° ± 4° к экватору) в трех орбитальных плоскостях. При этом орбитальные плоскости разнесены на 120°. Таким образом, каждый из КА находится над территорией Японии в течение 8 часов каждые сутки (угол места составляет минимум 60°). 1 КА размещен на геостационарной орбите. В проект создания системы также заложена возможность последующего расширения группировки до 7 КА.

Основные функции

• передача сигналов, идентичных сигналам системы GPS, что позволяет повысить доступность навигации для потребителей услуг GPS, особенно на территории с плотной городской застройкой и в гористой местности;
• передача поправок и информации целостности, рассчитанных по измерениям сети наземных станций: служба SLAS (Sub-meter Level Augmentation Service – служба дополнения с субметральной точностью) позволяет достичь точности определения местоположения до 2 м;
• передача текстовых сообщений, в том числе – оповещений в случае чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий.

Услуги системы QZSS

Cистема QZSS предоставляет три основные услуги:

• передача сигналов, идентичных сигналам системы GPS, что позволяет повысить доступность навигации для потребителей услуг GPS, особенно на территории с плотной городской застройкой и в гористой местности;
• передача поправок и информации целостности, рассчитанных по измерениям сети наземных станций;
• обеспечение связи и передача данных в условиях плотной городской застройки и гористой местности. Первичные навигационные услуги предоставляются с 1 ноября 2018 года. В том числе, стала доступна услуга высокоточного позиционирования (PPP) сантиметровой точности с помощью сигнала LEX (диапазон L6).

Орбитальная группировка

Орбитальная группировка

3 КА на квазизенитной орбите (до 5 КА)	Большая полуось	42 164 км
	Высота перигея	≈ 32 000 км
	Высота апогея	≈ 40 000 км
	Ваклонение	40°...47°
	Количество плоскостей	3
1 КА на геостационарной орбите (до 2 КА)	Высота	35 786 км

Текущее состояние ОГ QZSS

ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ОГ

SVN	Тип КА	Дата запуска	Статус
002	QZS02	01.06.2017	В составе ОГ
003	QZS03	19.08.2017	В составе ОГ
004	QZS04	09.10.2017	В составе ОГ
005	QZS1R	26.10.2021	В составе ОГ
001	QZS01	11.09.2010	Выведен из состава ОГ

Типы космических аппаратов

Навигационные радиосигналы

Структура сигналов системы QZSS была сформирована и утверждена в результате проведения консультаций и дискуссий в рамках американо-японской Технической рабочей группы по GPS и QZSS.

Сигналы QZSS будут взаимодополняемы с системами GPS и Galileo в диапазонах частот L1 и L5/E5a, а также по отдельности с GPS – в нижней части диапазона L2 и с Galileo – в верхней части диапазона L2.

Спектр навигационных радиосигналов системы QZSS

Структура ЦИ навигационных радиосигналов системы QZSS

Система координат и шкала времени

Система координат

В системе QZSS используется Японская геодезическая система JGS (Japanese Geodetic System), близкая по параметрам к ITRF. Параметры основного эллипсоида JGS соответствуют геодезической системе координат 1980 года, включая положение гравитационного центра Земли и ориентацию осей.

Геодезические константы и параметры основного эллипсоида JGS

Параметр	Значение
Большая полуось эллипсоида	6 378 137 м
Коэффициент сжатия эллипсоида	1/298,257222101

Система времени

Системное время QZSS (QZSST) связано с координированным всемирным временем UTC(NICT) и имеет постоянное расхождение на целое количество секунд со шкалой времени GPS (GPST). Шкала времени QZSST имеет постоянное расхождение с международным атомным временем TAI, так же как системное время GPS и Galileo. Номер недели QZSST соответствует номеру недели GPST.

Наземный комплекс управления

Наземный сегмент управления QZSS включает в себя:

• 2 станции управления на территории Японии: в Хитати-Ота (главная) и в Кобе (резервная);
• 7 командно-измерительных телеметрических станций: Хитати-Ота, о-в Танэгасима, о-в Окинава (2 станции), о-в Мияко, о-в Кумэ, о-в Исигаки;
• сеть станций мониторинга: 3 в Японии (Саппоро, Кобе, о-в Мияко) и 22 за пределами Японии – Тромсо, Стамбул, Дубаи, Маспаломас, Бангкок, Канди, Сингапур, Джакарта, Маврикий, Йоханнесбург, Перт, Дарвин, Брисбен, Фиджи, Веллингтон, Макассар, Манила, Инувик, Летбридж, Панама, Сан-Паулу, Сантьяго;
• 13 станций SLAS на территории Японии: Саппоро, Сэндай, Хитати-Ота, Комацу, Кобе, Хиросима, Фукуока, Танэгасима, Амаи, Итоман, о-в Мияко, о-в Исигаки, о-в Тити;
• пункт лазерной дальнометрии;
• cтанцию управления временем.

Интерфейсный контрольный документ

Интерфейсный контрольный документ QZSS: qz-vision.jaxa.jp/USE/is-qzss/

Официальный сайт

Пользовательский информационный центр QZSS: qzs.jp/en/services/

• Система контроля и подтверждения характеристик ГНСС
• FTP-архив
• Нормативно-правовые документы в области спутниковой навигации
• Пилотные проекты