まえがき国際民間航空機関（International Civil Aviation Organization: ICAO）では、より柔軟で交通容量の高い飛行経路を精度・安全性ともに高く実現するため、衛星航法（Global Navigation Satellite System: GNSS）を用いた航法を今後の航空航法の中心としていくこととしている[1]。航空航法に用いることができるGNSSは、ICAOが定める国際標準[2]に規定されており、米国のGPSとロシアのGLONASSのそれぞれL1周波数帯（1.57542 GHz）信号のみである。1周波（Single-frequency: SF）GNSSによる測位には様々な誤差が含まれており、その中でも電離圏に起因する誤差は大きいものである。そのため、電離圏起因の誤差を補正するとともに、航空機が危険な状態に陥らないように安全性を担保するための電離圏に関連した補強情報が必要となる。現在、新たにL5周波数帯（1.17645GHz）を加え、使用可能な衛星系に欧州のGalileo、中国のBeidouを加えた2周波・複数衛星系（Dual-frequency and multi-constellation: DFMC）GNSSの標準化が進められているが、航空機の世代交代には時間がかかるため、既存の1周波ユーザーは今後も長期にわたって存在し続ける。加えてDFMC GNSSにおいても電離圏の影響は完全になくなるわけではないため、電離圏の情報は航空航法にとって将来にわたって重要であり続ける。本稿では、GNSSを用いた航空航法のために行ってきた電離圏関連の研究についてまとめるとともに、将来のDFMC GNSSにおける電離圏の影響と必要と1航空航法では衛星航法（Global Navigation Satellite System: GNSS）の利用が進み、今後の航空航法の中心となっていく。航空航法では安全性が非常に重要であり、極めてまれな場合を含めた電離圏の振る舞いの特徴づけが必要となる。航空航法では、これまでの1周波GNSSから2周波・複数周波数GNSSに向かって開発が進むが、要求される航法性能によっては電離圏による遅延誤差の影響がなくなるわけではないうえ、既存の1周波GNSSユーザーへのサービスも長期にわたって行わなければならない。さらに、電離圏シンチレーションの影響は2周波GNSSであっても引き続き重要である。宇宙天気情報は、航空航法に要求される極めて高い安全性に伴う高い保守性を緩和するために利用できる可能がある。対象とするGNSSアプリケーションの技術背景を考慮した上で、宇宙天気情報に信頼性の概念を取り入れていくことが非常に重要である。Global Navigation Satellite System (GNSS) is now widely used in air navigation, and will be a main enabler of the future air navigation systems. Because very high level of safety is required in air navigation, ionospheric variations must be characterized to cover very rare cases. Although future air navigation will utilize dual-frequency and multi-constellation (DFMC) GNSS, ionospheric delay effects still remain for certain level of required navigation performance. Large number of legacy single-frequency (SF) GNSS users must be supported for a long time. Scintillation effects are com-mon threat to both the DFMC and SF GNSS users. Space weather information may potentially be utilized to relax the conservatism to satisfy extremely high level of requirements for safety. To do so, space weather information should be developed to meet the requirements for each specific GNSS application. More importantly, integrity concept should be taken into account for space weather in-formation.2-7 衛星航法を用いた航空航法における電離圏変動の影響と宇宙天気情報の利用2-7Ionospheric Impact on Air Navigation with Global Navigation Satellite System (GNSS) and Possible Mitigation by Using Space Weather Information齋藤 享SAITO Susumu672 電離圏研究
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