Quasi-Zenith Satellite System ( system satelitarny quasi zenith ) lub QZSS nazywany również Michibiki to satelitarny system pozycjonowania uzupełniający regionalny system GPS rozwijany przez japońską agencję kosmiczną JAXA . System QZSS opiera się na wykorzystaniu sygnału emitowanego przez trzy satelity, które nieustannie krążą po orbicie nad regionem, którego centrum jest Japonia. Odbiorniki GPS, które odbierają sygnał z tych satelitów, mogą skorzystać na zwiększonej dokładności. Ponadto straty sygnału są znacznie zmniejszone na obszarach górskich i miejskich (sygnał zwykle jest odbijany lub blokowany przez budynki). Satelity są umieszczone na eliptycznej orbicie geosynchronicznej, która umożliwia ich widoczność z Japonii na znacznej wysokości przez część ich orbity. Trzy satelity krążące po tej samej orbicie, w tym jeden wystrzelony w 2010 roku, do którego dodano satelitę na orbicie geostacjonarnej, powinny umożliwić rozpoczęcie tej usługi od 2018 roku. Rząd Japonii zatwierdził w kwiecień 2016 plan wystrzelenia trzech innych satelitów w 2023 roku w celu poprawy jakości usług.
Projekt QZSS został uruchomiony w 2002 roku w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego. Oprócz funkcji nawigacyjnej w ramach projektu przewidziano usługi telekomunikacyjne i nadawcze dla terminali mobilnych. Wdrożenie sieci naziemnych z wykorzystaniem światłowodów podważyło podstawowy model ekonomiczny i producenci wycofali się z projektu, który jest obecnie finansowany wyłącznie przez sektor publiczny. System jest wdrażany w 2017 roku. Pierwszy satelita, zbudowany przez Mitsubishi Electric i nazwany Michibiki, został wystrzelony11 września 2010i potwierdził działanie QZSS. Cały system, składający się z co najmniej 4 satelitów (w tym trzech operacyjnych), musi zostać wdrożony do 2018 r. Koszt tego rozmieszczenia szacuje się na 1,3 mld euro. Dzięki konstelacji 7 satelitów system QZSS mógłby dostarczyć bardziej precyzyjny sygnał, ale kosztuje około 2 miliardy euro, a wydatki te były trudne do przewidzenia w trudnej sytuacji gospodarczej Japonii na początku 2010 roku. Planuje się rozmieścić 3 inne satelity po 2023 roku, aby zapewnić lepszy zasięg.
Trzy z czterech satelitów, których uruchomienie i uruchomienie zaplanowano na 2018 r., Krążą po tej samej orbicie, zachowując jednakową odległość (120 °) między nimi. Ta orbita jest geosynchroniczna z nachyleniem orbity około 40 ° (odpowiada północnej szerokości geograficznej głównych miast japońskich). Apogeum zlokalizowane na półkuli północnej jest znacznie wyższe niż perygeum (40 000 km wobec 32 000 km ). Wybór tej orbity pozwala trzem satelitom na ciągłe przelatywanie nad tymi samymi regionami, a ślad naziemny rysuje ósemkę, której północna część znajduje się nad Japonią, i spędzanie więcej czasu nad tą częścią niż w pętli, która leci nad Australią (13 godzin w półkula północna wobec 11 godzin na półkuli południowej). Widziany z Tokio satelita jest widoczny przez 8 godzin na 70 ° nad horyzontem, 12 godzin między 50 a 70 °, a następnie 16 godzin przy elewacji między 20 a 50 °. Czwarty satelita umieszczony na orbicie geostacjonarnej będzie widoczny z pośrednią, ale stałą wysokością. W kanionach miejskich dużych miast w Japonii lub w regionach górskich, które stanowią 50% powierzchni kraju, system musi zapewnić, że satelita zawsze znajduje się wystarczająco wysoko nad horyzontem, aby był w linii. otaczające go przeszkody. Ten lub te satelity emitują sygnał identyczny z sygnałem GPS i tym samym uzupełniają zapewniany przez niego zasięg, ponieważ biorąc pod uwagę orbitę satelitów GPS, tylko 2 lub 3 z nich są widoczne powyżej 60 ° elewacji na danym czas, w którym co najmniej 4 są potrzebne do uzyskania niezawodnej pozycji ze zwykłą precyzją tego systemu pozycjonowania.
Satelity QZS transmitują sześć sygnałów w czterech pasmach częstotliwości, z których pięć może być odbieranych przez odbiorniki wykorzystujące system GPS. :
Pierwszy satelita QZS-1 przeznaczony do walidacji systemu o masie 4,1 tony wykorzystywał platformę wywodzącą się z ETS-8 . Pozostałe Satelity są oparte na DS-2000 platformie opracowanej przez Mitsubishi Electric i używane w szczególności przez Himawari geostacjonarnych meteorologicznych satelitów i satelitów pewne telekomunikacyjne. Składają się z dwóch nałożonych na siebie sześciennych konstrukcji tworzących całość o wymiarach 2,9 x 3,1 x 6,9 m . Po rozłożeniu panele słoneczne zwiększają rozpiętość skrzydeł do 25,3 metra.
Masa startowa satelitów geosynchronicznych QZS-2 i QZS-4 wynosi 4 tony, co rozkłada się na 1180 kg dla platformy, 2450 kg dla paliwa i 370 kg dla ładunku . Satelita QZS-3 potrzebuje więcej paliwa, aby dostać się na orbitę geostacjonarną. Jego masa wynosi 4,69 tony, w tym 1215 kg na platformę, 3000 kg na paliwo i 475 kg na ładowność. Okres użytkowania wynosi 15 lat.
Ładunek satelitów QZS jest utworzona przez parę zegarów atomowych dla rubidu ( częstotliwości rubidu atomowej standardowa lub RAFS), system transmisji w paśmie L (L-pasmo przenoszenia Podsystem lub LTS), system przeniesienia czasu ( czas transferu systemu lub TTS ) oraz retroreflektor laserowy używany przez stacje naziemne wyposażone w nadajniki laserowe do precyzyjnego określania położenia satelity.
Instalacje naziemne systemu QZSS obejmuje stację sterowania znajdujący się w Tsukuba, 60 km na północ od Tokio i 9 stacji monitorujących znajduje się w Japonii, a także w innych krajach, szczególnie dla bardziej odległych te w Bangalore w Indiach , na Hawajach i Canberra. W Australia .
System QZSS składający się z 4 satelitów ma zostać w pełni wdrożony w 2018 roku. Satelity są umieszczane na orbicie przez japońską wyrzutnię H-IIA .
| Przeznaczenie | Data wydania | Wyrzutnia | Orbita | Identyfikator COSPAR | Komentarz |
|---|---|---|---|---|---|
| QZS-1 (Michibiki-1) | 11 września 2010 | H-IIA -202 | 32618 km x 38950 km , 41 ° | 2010-045A | Kwalifikacja systemu orbity geosynchronicznej |
| QZS-2 | 1 st czerwiec 2017 | H-IIA -202 | 32618 km x 38950 km, 41 ° | 2017-028A | |
| QZS-3 | 19 sierpnia 2017 | H-IIA -204 | Orbita geostacjonarna | 2017-048A | |
| QZS-4 | 9 października 2017 r | H-IIA -202 | 35889 km × 36070 km, 40,4 ° | 2017-062A | |
| Planowane uruchomienia | |||||
| QZS-5 | > 2023 | H-IIA -202 | Orbita geosynchroniczna | ||
| QZS-6 | > 2023 | H-IIA -202 | Orbita geosynchroniczna | ||
| QZS-7 | > 2023 | H-IIA -202 | Orbita geosynchroniczna | ||