+ 刘天雄

日本的准天顶系统

+ 刘天雄

一、背景

2000年6月，日本开发委员会提交了一份题为《改进日本航天开发体制，扩展航天利用新领域》的报告，决定执行空间基础设施(I—SPACE)计划。“准天顶”卫星系统是该计划要重点开发的三个系统之一。

日本位于北半球的中纬度地区，大部分城市位于峡谷地带，GPS系统提供的定位服务不能满足城市车载用户的导航定位需求。为了提高空间卫星的几何分布，确保信号遮挡地区的导航定位需求，2002年，日本政府和航天企业联合开始研发准天顶卫星导航系统（QZSS）。QZSS系统由日本先进空间商业公司（ASBC）负责研发，股东包括三菱电子公司、日立公司以及GNSS技术有限公司。2007年ASBC公司破产，QZSS系统相关研发工作由2007年2月5日成立的日本卫星定位研究和应用中心（SPRAC）接管。

图1 QZSS系统的logo

QZSS 是一个兼具导航定位、移动通信和广播功能的卫星系统，旨在为GPS卫星提供“辅助增强”功能，包括可用性增强和精度、可靠性改进。目前的计划是将民用信号的精度从10m级别提升到1m以内，已经非常接近军用GPS信号的精度了

QZSS系统的logo如图1所示。

日本认为，美国的GPS已经渗透到日本国民生活的方方面面，这显然是非常不安全的。为了防止不测事件的发生，日本认为必须建立与GPS兼容的并逐步过渡到独立测位的卫星导航系统。

“准天顶”一词来源于日本导航卫星所采用特殊的大椭圆轨道，卫星在一天的大部分时间均运行在日本上空。如果采用地球静止轨道，卫星与地面的仰角不超过48度，其发出的信号由于受地面高层建筑物的遮挡，实际只能覆盖城市面积的30%，如图2所示。……