日本版GPS步入应用阶段，意图重建东亚定位服务“秩序”

基于准天顶卫星系统的“日本版GPS”开始走向实用化。日本计划2018年度之前发射四颗卫星，并全面投入运行。该系统的定位误差仅为数cm，为汽车及农业机械等的自动驾驶开辟了道路。

7月26日，旨在运用准天顶卫星系统的日本产学合作组织“高精度卫星定位服务应用促进协议会（QBIC）”成立。日本自主开发的定位卫星——准天顶卫星系统与美国运营的GPS（全球定位系统）组合使用后，定位精度比单独使用GPS时更高。这种系统被称为“日本版GPS”，该系统不仅可提供比原来更为准确的位置信息服务，还有望成为实现汽车及农业机械等自动驾驶的核心技术之一。

2010年9月，首颗准天顶卫星“引路号”发射升空，率先开始了由一颗卫星进行定位的试验性使用。日本政府打算在2018年之内启动24小时不间断的正式使用。

目前已有软银移动、富士通等来自交通、农业、防灾及通信等多种行业约200家企业和团体加盟QBIC。

今后，以海外推广及标准化等为宗旨的四个工作组将致力于使用日本版GPS的服务及设备的实用化与普及工作。

从“天顶”辅助GPS

准天顶卫星是指，在与位于赤道上方的地球静止轨道有一定夹角的“准天顶轨道”上运行、一天中有几个小时停留在特定地区上空的人造卫星。从日本本土来看，该卫星系统中始终有一颗卫星停留在天顶附近，所以被命名为“准天顶”卫星系统。投影到地面上，该卫星系统的轨迹是亚洲和太平洋上的不对称的8字形，这也就是该卫星系统的覆盖区域。可将该系统的信号与由美国运营、围绕地球运行的约30颗GPS卫星的定位信号同时使用。

目前广泛使用的GPS的问题是，GPS卫星与地面的仰角为30～50度，因此，在很多情况下，其发出的定位信号会因高楼及大山等障碍物的遮挡而无法接收到。

要准确定位，必须同时从四颗以上的卫星接收定位信号。但在有的位置或某个时间段，只有很少的卫星可以利用，而且也常常会受到高层建筑的反射波影响，导致定位误差增大。

而准天顶卫星几乎位于地面使用者正上空的位置，因此卫星发送的定位信号不易被高层建筑及大山等阻挡。组合使用GPS和准天顶卫星的定位信号，可使定位误差减小至数cm左右。

瞄准东亚

为了完全利用其出色的定位性能，日本业界已开始开发相关服务及使用方法。由无人驾驶的拖拉机及联合收割机完成耕地、播种和撒农药等作业,这样的实证试验已开始在北海道士别市和芽室町的农场实施。无人农业机械由北海道大学和洋马联合开发。

城市地区也在进行这方面的实际验证。比如，已在高楼林立的东京新宿证实，组合使用引路号时的可定位时间和场所增加到了单独使用GPS时的约2.5倍。

而定位误差方面，也已证实使用个人用小型接收器时，误差为2m左右，可减小至单独使用GPS时的五分之一。而使用工业用大型接收器时，误差可降至数cm水平。

由于该系统的卫星轨道覆盖亚太地区，因此，日本政府还打算在海外推广使用该卫星的定位服务，并出口相关基础设施等。日本政府推算，在北海道大学等正在进行实证试验的IT（信息技术）农业、便携终端及汽车等领域，在2020年，准天顶卫星在亚太地区可带来约4万亿日元的经济效应。