5 信号特性
5.7 LEX 信号
5.7.1 RF 信号特性
5.7.2.2 メッセージの内容
5.7.2.2.1 メッセージタイプ10、11
メッセージタイプ10,11はJAXA実験用メッセージである。
メッセージタイプ10のデータ部1695ビットには図 5.7.2-3に示すように信号ヘルスとエフェメリス データ&SVクロックが含まれる。
メッセージタイプ11のデータ部1695ビットには図 5.7.2-4に示すように信号ヘルスとエフェメリス データ&SVクロック、電離層遅延補正情報が含まれる。
IS-QZSS Ver. 1.6
図 5.7.2-3 メッセージタイプ10 – 信号ヘルス、エフェメリスデータ&SVクロック
21
1 34 50 225
WN - 13 Bits TOW
501 702
1001 1179
1501 1656
Signal Health Packet 175 Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 3 155 LSBs in 477Bits
Reserved 40 Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 1 276 MSBs in 477Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 2 299 MSBs in 477Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 3 322 MSBs in 477Bits Ephemeris & SV Clock
Packet 1 201 LSBs in 477Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 2 178 LSBs in 477Bits 20
Bits toe
16 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 195 Bits
IS-QZSS Ver. 1.6
図 5.7.2-4 メッセージタイプ11 – 信号ヘルス、エフェメリスデータ&SVクロック及び電離層補正
21
1 34 50 225
WN - 13 Bits TOW
501 702
1001 1179 1391
1501
Ephemeris & SV Clock Packet 1 276 MSBs in 477Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 2 299 MSBs in 477Bits
Ionospheric Corection Packet 212 Bits
Reserved 110 Bits
Reserved 195 Bits Ephemeris & SV Clock
Packet 1 201 LSBs in 477Bits
Ephemeris & SV Clock Packet 2 178 LSBs in 477Bits 20
Bits toe 16 Bits
Signal Health Packet 175 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 500 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 195 Bits
IS-QZSS Ver. 1.6 5.7.2.2.1.1 メッセージタイプ10、11
の内容
(1) TOW
カウント
メッセージタイプ10、11のデータ部の先頭に付与される20ビットのTOW(Time Of Week)カ ウントは、その値で次の1秒メッセージの先頭の時刻を週内秒で表す。
有効範囲は 0から604799 であり、週の最後のメッセージに含まれるTOWは 0、週の最初 のメッセージに含まれるTOWは1である。
(2) 送信週番号:WN
メッセージタイプ10、11のデータ部ビット21から33に付与される13ビットは当該メッセージ の開始時点におけるGPS週番号の8192の剰余のバイナリ表現である。
(3)
エフェメリスデータ及び
SVクロックパラメータの元期:
toeメッセージタイプ10、11のデータ部ビット34から49に付与される16ビットは当該メッセージ に格納されているエフェメリスデータ及びSVクロックパラメータの元期である。
(4) 信号ヘルス
メッセージタイプ10、11のデータ部ビット50から224は信号ヘルスパケットであり、図 5.7.2-5 に示されるように、QZS 3機(PRN番号:193~195)及びGPS 32機(PRN番号:1~32)の信 号ヘルスを一括して放送する。
5ビットで表されるQZS及びGPS衛星の信号ヘルスは、5つの1ビット信号ヘルスで構成さ れ、上位ビットからL1,L2,L5,L1C,LEX信号のヘルスを示す。
L1,L2,L5,L1C 信号の 1ビット信号ヘルスは当該衛星の当該信号に問題がある場合に、"1"
となり、この場合、当該衛星の当該信号の擬似距離を測位演算に利用してはならない。
LEX信号の 1ビット信号ヘルスは QZSが放送する当該衛星のエフェメリスデータ及びSV クロックパラメータに問題がある場合に"1"となり、この場合、LEX メッセージを利用した測位 演算に当該衛星を利用してはならない。
0 信号問題なし
1 信号問題ありか、この情報は利用できない (5)
エフェメリスデータ&SV クロックパケット
メッセージタイプ10のデータ部ビット225から701、ビット702から1178及びビット1179か ら1655、メッセージタイプ11のデータ部のビット225から701及びビット702から1178はエ フェメリスデータ&SVクロックパケットである。
1つのエフェメリスデータ&SV クロックパケットに 1 衛星分の衛星 ID(SV ID)、精度指標
(URAインデックス)、エフェメリスデータ、SVクロック及び群遅延誤差補正パラメータが格納 される。詳細は5.7.2.2.1.2項による。
(6) 電離層補正パラメータパケット
メッセージタイプ 11のデータ部ビット1179 から1390は電離層補正パケットである。詳細は 5.7.2.2.1.3項による。
IS-QZSS Ver. 1.6
図 5.7.2-5 信号ヘルスパケット
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46
51 56 61 66 71 76 81 86 91 96
101 106 111 116 121 126 131 136 141 146
151 156 161 166 171
GPS 16 5 Bits
GPS 17 5 Bits
GPS 18 5 Bits
GPS 19 5 Bits
GPS 20 5 Bits
GPS 21 5 Bits
GPS 22 5 Bits
GPS 23 5 Bits
GPS 24 5 Bits
GPS 25 5 Bits GPS 2
5 Bits
GPS 3 5 Bits
GPS 4 5 Bits
GPS 5 5 Bits QZS 1
5 Bits
QZS 2 5 Bits
QZS 3 5 Bits
GPS 1 5 Bits
GPS 6 5 Bits
GPS 7 5 Bits
GPS 8 5 Bits
GPS 9 5 Bits
GPS 10 5 Bits
GPS 11 5 Bits
GPS 12 5 Bits
GPS 13 5 Bits
GPS 14 5 Bits
GPS 15 5 Bits
GPS 26 5 Bits
GPS 27 5 Bits
GPS 28 5 Bits
GPS 29 5 Bits
GPS 30 5 Bits
GPS 32 5 Bits GPS 31
5 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 50 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 50 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 50 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 25 Bits
IS-QZSS Ver. 1.6
5.7.2.2.1.2 メッセージタイプ10、11:エフェメリスデータ&SV
クロックパケットの内容
(1) エフェメリスデータ&SV
クロックパケット
各衛星のエフェメリスデータ&SVクロックパケットは図 5.7.2-6に示されるような477ビットで 構成される。
(2) 衛星ID:SV ID
各エフェメリス&SVクロックパケットの先頭から8ビットは衛星IDである。衛星IDは当該デ ータパケットを適用する衛星のPRN番号を示す。
衛星ID ビットが全て"1"("11111111")の場合、当該パケットにエフェメリス&SV クロックが含 まれないことを示す。この場合、残りのデータブロックには"1"(B)から始まる"1"(B)と"0"(B)の繰 り返しが格納される。
(3) 精度指標:URA
インデックス
エフェメリス&SV クロックパケットのビット 9~12 は当該衛星の精度指標を表す。URA イン デックス(N)は整数の 0 から 15の範囲をとり、当該衛星のユーザレンジ精度(URA)と以下 の関係にある。
URA index(N) URA (meters)
0 URA ≦ 0.08
1 0.08 < URA ≦ 0.11 2 0.11 < URA ≦ 0.15 3 0.15 < URA ≦ 0.21 4 0.21 < URA ≦ 0.30 5 0.30 < URA ≦ 0.43 6 0.43 < URA ≦ 0.60 7 0.60 < URA ≦ 0.85 8 0.85 < URA ≦ 1.20 9 1.20 < URA ≦ 1.70 10 1.70 < URA ≦ 2.40 11 2.40 < URA ≦ 3.40 12 3.40 < URA ≦ 4.85 13 4.85 < URA ≦ 6.85 14 6.85 < URA ≦ 9.65
15 9.65 < URA (または、精度予測不能)
IS-QZSS Ver. 1.6 (4) エフェメリス
(a) エフェメリスパラメータの特性
メッセージタイプ10,11のエフェメリスパラメータ特性(ビット数、LSBスケールファクタ、単位)
は表 5.7.2-2による。
(b) 衛星位置決定のユーザアルゴリズム
ECEF系における衛星アンテナ位相中心位置(x,y,z)は次式により計算すること。
3
2 ( )
6 ) 1 2 (
) 1
(t toe ACCx t toe JERKx t toe VELx
POSx
x= + ⋅ − + ⋅ − + ⋅ −
[m]
3
2 ( )
6 ) 1 2 (
) 1
(t toe ACCy t toe JERKy t toe VELy
POSy
y= + ⋅ − + ⋅ − + ⋅ −
[m]
3
2 ( )
6 ) 1 2 (
) 1
(t toe ACCz t toe JERKz t toe VELz
POSz
z= + ⋅ − + ⋅ − + ⋅ −
[m]
t
: 衛星時刻。6.3.2 項で説明されるt
と同様である。週の終わりと始まりをまたが る場合を考慮してt−toeが302,400秒より大きい場合は604,800秒を引き、-302,400秒より小さい場合は604,800秒を足すこと。
IS-QZSS Ver. 1.6
図 5.7.2-6 エフェメリスデータ& SVクロックパケット
1 9 13 46 79
URA
101 112 140 168 196
201 220 244 268 288
301 308 328 354 374 387 400
ISCL2C - 1 MSB JERKy
401 413 426 439 452 465
POSy 33 Bits
JERKx 20 Bits
POSz 22 MSBs
POSz 11 LSBs
VELx 28 Bits
VELy 28 Bits
VELz 28 Bits
ACCx 5 MSBs SV ID
8 Bits 4 Bits
POSx 33 Bits
JERKy 13MSBs
7 LSBs
JERKz 20 Bits
Af0 26 Bits
Af1 20 Bits
TGD 13 Bits
ISCL1C/A 13 Bits ACCy
24 Bits
ACCz 24 Bits ACCx
19 LSBs
ISCL1CD 13 Bits
ISCLEX 13 Bits ISCL2C
12 LSBs
ISCL5I5 13 Bits
ISCL5Q5 13 Bits
ISCL1CP 13 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 100 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 100 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 100 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 77 Bits
DIRECTION OF DATA FLOW FROM SV 100 Bits
URA index
IS-QZSS Ver. 1.6 表 5.7.2-2 エフェメリスパラメータ
パラメータ ビット数 スケール
ファクタ
(LSB)
単位
WN 送信週番号 13 1 週
t
oe エフェメリス&SVクロックデータ基準週内秒
16 15 秒
SV ID 衛星ID 8 - -
URA index 精度指標 4 - -
POSX X座標 位置係数 33* 2-6 M
POSY Y座標 位置係数 33* 2-6 M
POSZ Z座標 位置係数 33* 2-6 M
VELX X座標 速度係数 28* 2-15 m/s VELY Y座標 速度係数 28* 2-15 m/s VELZ Z座標 速度係数 28* 2-15 m/s ACCX X座標 加速度係数 24* 2-24 m/s2 ACCY Y座標 加速度係数 24* 2-24 m/s2 ACCZ Z座標 加速度係数 24* 2-24 m/s2 JERKX X座標 ジャーク係数 20* 2-32 m/s3 JERKY Y座標 ジャーク係数 20* 2-32 m/s3 JERKZ Z座標 ジャーク係数 20* 2-32 m/s3
* 当該パラメータは2の補数表現である。
IS-QZSS Ver. 1.6 (5) SV
クロックパラメータ
(a) SV
クロックパラメータの特性
メッセージタイプ 10,11の SV クロックパラメータ特性(ビット数、LSB スケールファクタ、単 位)は表 5.7.2-3による。
(b) SV
クロック補正のユーザアルゴリズム
相対論効果を除く QZSSTに対する時刻オフセット∆tc(t)は次式により計算すること。他の SVクロック補正の扱いは6.3.2項による。
(
oe)
f1 f0
c
t A A t t
t = + −
∆ ( )
[s]
t
: 衛星時刻。6.3.2 項で説明されるt
と同様である。週の終わりと始まりをまたが る場合を考慮してt−toeが 302,400 秒より大きい場合は 604,800 秒を引き、–302,400秒より小さい場合は604,800秒を足すこと。
(6) 群遅延誤差補正パラメータ
(a) 群遅延誤差補正パラメータの特性
メッセージタイプ10,11の群遅延誤差補正パラメータ特性(ビット数、LSBスケールファクタ、
単位)は表 5.7.2-3による。
なお、各パラメータに対応するビット列が"1000000000000"(B)の場合は当該群遅延誤差補 正パラメータを利用できない。
(b) 群遅延誤差補正パラメータの1
波ユーザアルゴリズム
LEX信号擬似距離による 1波ユーザは次式を使用して QZSのSV クロックオフセット補 正を行う必要がある。GPSのSVクロックオフセット補正に関しては適用文書(1)、(2)、(3)に よる。
なお、QZSとGPSとで異なる周波数の組み合わせで測位を行う場合、受信機内部におけ る群遅延誤差をユーザ自身で補正すること。
( )
∆tsv LEX =∆tc−TGD+ISCLEX +∆tr[s]
tc
∆ : 相対論効果を除くQZSSTに対する時刻オフセット tr
∆ : 6.3.2項に示す相対論効果補正
(c) 群遅延誤差補正パラメータの2
波ユーザアルゴリズム
QZSのLEX信号擬似距離とその他の信号の擬似距離による2波を使用した電離層遅延 量補正及び SV クロックオフセット補正は以下の様に行う必要がある。また、6.3.2 項に示 すtsvの定義より、送信される
ISC
L1C/Aは0である。GPS の電離層遅延量補正及び SV クロックオフセット補正に関しては適用文書(1)、(2)、
(3)による。
なお、QZSとGPSとで異なる周波数の組み合わせで測位を行う場合、受信機内部におけ る群遅延誤差をユーザ自身で補正すること。
IS-QZSS Ver. 1.6 (ⅰ) L1C/AとLEX信号の2波ユーザ
L1C/A信号とLEX信号の2波を使用する2波ユーザは、次式で電離層遅延を補正する
こと。
( ) ( )
sv GD
1EX
L1C/A 1EX
LEX L1C/A
1EX LEX L1C/A
LEX
PR PR c ISC ISC cT c t
PR − + ∆
−
− +
= −
−
γ
γ γ
1
[m]L1C/A
PR
LEX− : 電離層遅延量及びSVクロックが補正された擬似距離補正値LEX L1C/A
PR
PR ,
: 2波で観測した擬似距離観測値2 EX
1
125
154
=
γ
: 2つの周波数の比の二乗である。tsv
∆ : 相 対 論 効 果 を 含 め た QZSST に 対 す る 時 刻 オ フ セ ッ ト
(=∆tc+∆tr) tr
∆ : 6.3.2項に示す相対論効果補正
c: 6.1.1項に示す光速
(ⅱ) L2CとLEX信号の2波ユーザ
L2C信号とLEX信号の2波を使用する2波ユーザは、次式で電離層遅延を補正するこ と。
( ) ( )
sv GD
2 EX
LEX 2 EX C 2 L LEX
2 EX C 2 L LEX
C 2
L
cT c t
1
ISC ISC
c PR
PR PR − + ∆
−
− +
= −
−
γ
γ γ
[m]
LEX
PR
L2C− : 電離層遅延量及び SV クロックが補正された擬似距 離補正値LEX
L2C
PR
PR ,
: 2波で観測した擬似距離観測値2
120 125
=
γ
EX2 : 2つの周波数の比の二乗である。tsv
∆ : 相対論効果を含めたQZSSTに対する時刻オフセッ ト(=∆tc+∆tr)
tr
∆ : 6.3.2項に示す相対論効果補正
c: 6.1.1項に示す光速
(ⅲ) L5とLEX信号の2波ユーザ
L5信号とLEX信号の2波を使用する2波ユーザは、次式で電離層遅延を補正すること。
( ) ( )
sv GD
5 EX
LEX 5 EX 5 L LEX
5 EX 5 L LEX
5
L
cT c t
1
ISC ISC
c PR
PR PR − + ∆
−
− +
= −
−
γ
γ γ
[m]
LEX
PR
L5− : 電離層遅延量及びSVクロックが補正された擬似距離補正値LEX
L5
PR
PR ,
: 2波で観測した擬似距離観測値(L5信号についてはL5I 信号又はL5Q信号のどちらかである。)2
115 125
=
γ
EX5 : 2つの周波数の比の二乗である。tsv
∆ : 相 対 論 効 果 を 含 め た QZSST に 対 す る 時 刻 オ フ セ ッ ト
(=∆tc+∆tr)
∆ : 項に示す相対論効果補正