自車位置測位システムは、「GPS?」「GNSS?」自動運転でも重要な測位システム

欧州のGalileo(ガリレオ)。PHOTO:ESA
自分の位置、自車の位置を測位するシステムは、スマートフォンにも入っていて、いまや生活に欠かせない技術である。自動運転の開発でも測位システムは、もちろん重要だ。測位システムを、「GPS」と書く場合と、「GNSS」と表記する場合もある。どう違うのか?

GNSSとは、Global Navigation Satellite Systemのことで、アメリカのGPS、ロシアのGLONASS、欧州のGalileo、中国のBeiDou(北斗)、日本のQZSS(Quasi-Zenith Satellite System)、インドのNavICなど、それぞれの国や地域が構築している測位衛星とそれらを補完する静止衛星システムの総称だ。

GPS:アメリカ
GLONASS:ロシア
BeiDou:中国
Galileo:欧州
NavIC:インド
日本:QZSS(みちびき)

人工衛星を使った測位システムのことを「GPS(Global Positioning System)」と呼ぶことが一般に浸透しているが、電子オルガンと「エレクトーン」、ステープラーと「ホッチキス」と同じように、一般名詞がGNSSで固有名詞がGPSとなるわけだ。

GNSSで、グローバル軌道衛星群と呼ばれるのが、GPS、GLONASS、Galileo、BeiDouで、日本の準天頂衛星を使ったQZSSは、「特定地域衛星群」を呼ばれる。

アメリカのGPSが、軍事用と民生用のふたつの異なる枠組みのサービスを提供していることはよく知られている。民生用では暗号化されたコードが使用されていて、わざと精度を下げていることもご存じの通りだ。軍事用では数十センチ精度の測位が可能だという。

自車位置測位システムは自動運転の実現のキーテクノロジーのひとつだ。

現在では、コードに依存することなく、搬送波(キャリア)を利用するDGPS(Differential GPS)という相対測位方式を使うことで、民生用でも1mから1cm精度の測位できる。現在、自動運転の実験車などで、このDGPSはよく使われている。

衛星測位システムは、複数の人工衛星がそれぞれ送信する時刻情報信号を比較して、受信した時間差を計算することで現在地の座標を算出する。

日本の準天頂衛星「みちびき」も計画通り4機を使ってセンチメートル級の高精度の測位ができるようになっている。現在は、初号機の後継機を2021年度に打ち上げる準備が進められている(10月25日 H-ⅡAロケット44号機に載せて打ち上げ予定)。また、みちびきはGPSと一体で利用できるため、安定した高精度測位を行なえる衛星数を確保しやすい。計画では、2023~24年度には7機体制の運用となる。

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