衛星の出没時刻を用いた高速GPSアベイラビリティ計算法

摘要

GPS（全世界測位システム）及びその補強システムを用いた航空機の航法システムが国際民間航空機関（ICAO）を中心に検討されている．アベイラビリティ（有効性）は，航法システムが航法精度などの要件を満足してサービスが可能な確率である．最近，補強システムの検討を目的にアベイラビリティの計算例が示され，その計算手法が検討されてきた．本論文では，この計算法を改良し，計算量を減らして高速化する手法を提案する．提案法は，可視衛星の数が瞬時の稼働率と相関性をもつことに着目し，全可視衛星の出没時刻をサンプリング時刻に追加して，不等間隔の瞬時の稼働率の平均を求める．衛星の出没時刻の計算には，セカント法を用い，衛星仰角の関数の性質を使った計算法を示した．提案法を従来法と比較し，同じ計算精度では，従来法よりサンプリングの数を減らすことができることを明らかにした．更に，提案法を用い，レンジング機能をもつ静止衛星が存在する環境下で，狭域補強を行った場合の日本周辺のアベイラビリティ分布を，インテグリティ条件付きで計算した例を与えた．