5GやWiFi接続から地球画像や気候モニタリングまで、LEOコンステレーションは幅広い産業で新しい可能性を切り拓いています。AmazonのKuiper、SpaceXのStarlinkそしてOneWebコンステレーションはこの技術分野がいかに加速しているかを示す3つの有名な例です。しかしあまり認知されていないのは、これらのコンステレーションがPNT(Position, Navigation and Timing)データに依存していることでしょう。私たちは宇宙からPNT情報を得ることに慣れているため軌道上のデバイスもその情報を得る必要があることを忘れてしまうのかもしれません。
LEOのためのPNT
LEOの多くの衛星はPNT情報を得るために既存のGNSSインフラストラクチャに依存しています。その情報は多くの重要な方法で使用されています。
宇宙空間の最も混雑した場所で秒速7.5kmで移動する衛星の精密軌道決定(POD)は非常に重要な機能です。この軌道決定により継続的な観測範囲を計画するだけでなく、衝突のリスクレベルを大幅に低減することができます。
精密測位はLEO衛星が搭載する多くのペイロードにとって中核となります。例えば地球を撮影した画像の位置を正確に特定するためには、その位置情報が正確かつ信頼できるものであることが必要です。
衛星によってはタイミングと同期は測位と同じような役割を果たします。システムの同期性は画像のタイムスタンプ、データの送信、到着時刻に基づく信号の送信に重要です。
LEOからPNT
LEOは挑戦であると同時にPNTにとって大きなチャンスでもあります。MEO軌道の衛星に比べて地球に近いため、地上ではLEO衛星から高い電力レベルを受信できるため多くのアプリケーションの可能性があります。例えばMEMS慣性センサーと組み合わせることで、LEO衛星からの信号により屋内での正確な測位が可能になります。また、開発・打ち上げ・保守のコストが低いためトータルカバレッジの観点からも魅力的な選択肢です。信号の伝搬遅延が少ないためGNSS信号に生じる大気中の遅延に対するレジリエンスを提供するのにも適しています。
LEO PNTシステムのいくつかはすでに運用可能な状態に移行しており、その他のシステムも提案されていることから、この技術はPNTの提供を強化しようとしている産業や政府にとって大きなイネーブラーになる準備ができています。
Astrocast Satellite IoTの実現
しかしこれらの挑戦とチャンスは試験と開発に対してより大きな要求を突きつけます。宇宙産業で長年理解されてきたように、衛星やデバイスを宇宙に送ってその有効性をテストすることは安全でも費用対効果の高いものでもありません。これはラボでのテストが必要なことを意味します。しかしラボ環境は意図したい自然環境を反映するものではありません。
Spirentは1980年代のGPS初期から宇宙ベースのシステムのテストをサポートしてきました。最近ではこの伝統は専門家の知識と技術的な進歩を通じ、主要なLEO技術や新興のLEO技術をサポートすることで継続されています。
スイスに本社を置くAstrocastは海運、農業・畜産、環境・公共事業、陸上輸送、鉱業、石油・ガス、産業用IoTデバイスなどの業界向けに、遠隔地におけるグローバル接続の課題に対処できるコスト効率の高い双方向かつ包括的なSatellite IoT サービスを提供しています。その衛星IoTはセルラーカバレッジのない死角に関係なく、どこでも資産の追跡と監視を可能にします。ネットワークのパフォーマンスを評価し最適化するためにAstrocastはオンボードGNSSレシーバーの徹底的なテストを行う必要がありましたが、時代遅れで柔軟性のないテスト機器によって当初は妨げられていました。
SpirentのGNSSシミュレーション技術によりAstrocastがどのように問題を特定し、排除し、エンジニアリング時間を大幅に削減し、カバーエリア全体のネットワーク性能を保証できたかについて、ぜひケーススタディをご覧ください。