祝みちびき初号機後継機アラートフラグオフの試験電波送信

試験電波送信

本日2022年1月31日、準天頂測位衛星みちびきの初号機後継機（QZS-1R: quasi-zenith satellite 1 replacement）運用開始に向けた試験電波の送信が始まりました。QZS-1Rの正式サービス開始予定は3月下旬です。

試験電波でありながら、アラートフラグオフ、ヘルスフラグ良好でのものですので、事実上のサービス開始と言えます。当初、この試験電波送信は1月26日に予定されていましたが、ほんの少しだけリスケジュールされました。

アラートフラグオフ状態では、NovAtel OEM729受信機も、HD9310受信機も、QZS-1Rの信号を捉えました。一時的な試験電波…もう感謝の言葉でいっぱいです！

ずっと楽しみにしていたQZS-1R試験電波送信開始日ですが、8:55から10:25まで授業があり、その瞬間には立ち会えませんでした。授業終了後に急いで居室に戻り、受信機モニタ画面を確認しました。

NovAtel OEM729

アラートフラグオンのときには見つけられなかったQZS-1RのPRN（擬似ランダム雑音: pseuedo random noise）番号196が受信機モニタ画面に現れています。「新ファームウェア待っています」と書いた私が間違っていました。ファームウェアバージョンは、7.08.00です。とても嬉しいです。このファームウェアでのOEM729のみちびきに用意されているチャネル数は4ですので、現時点でのみちびき全5機すべて信号を同時観測することはできません。やっぱり、L6信号受信も含めた新ファームウェアを楽しみにしています。

KiwiSDR

QZS-1Rのアラートフラグオフになり、その衛星位置やエフェメリス寿命も表示されています。素晴らしいです。

Allystar HD9310オプションC

HD9310では、ファームウェアにより、みちびきのCLASとMADOCAを選択して受信します。私は2台のHD9310を用意し、アンテナ信号をスプリッタで分割してこれらに供給し、一方をCLAS受信専用、他方をMADOCA受信専用にしています。ファームウェアバージョンは、共に3.018bcc6590です。

CLASファームウェアにてQZS-1RのL1 C/A信号（PRN 196）を受信できました。しかし、QZS-1RのL6D（CLAS）信号（PRN 196）が表示されていません。

HD9310から出力される生データも確認しましたが、QZS-1RのL6D信号はありませんでした。

195 2195 94409 38
193 2195 94409 43
194 2195 94409 42
199 2195 94409 43
---> prn 193 (snr 43)

この生データをダンプしたテキストは、左からPRN番号、GPS週番号、GPS週内経過秒数、電波強度に比例する値C/N₀ [dB Hz]を表します。矢印のある行は、同一時刻にて最も電波強度の高いPRN番号とそのC/N₀を表します。このとき出力されたL6D信号は、みちびき初号機、2号機、3号機、4号機のものです。やはり、QZS-1RのL6D信号は見つかりませんでした。継続して確認します。

一方、MADOCAファームウェアでは、QZS-1RのL1 C/A信号とL6E（MADOCA）信号（PRN 206）の両方が受信できました。生データも出力されています。

205 2195 94420 38
209 2195 94420 43
206 2195 94420 42
204 2195 94420 43
---> prn 209 (snr 43)

生データ抽出をPRN 206に固定して、そのRTCMメッセージを解読してみます。

RTCM 1062 G SSR hr clock   G01 G02 G03 G05 G06 G07 G08 G09 G10 G12 G13 G15 G16 G17 G19 G20 G21 G24 G25 G26 G27 G29 G30 G31 G32 (nsat=25 iod=14)
RTCM 1068 R SSR hr clock   R01 R02 R03 R04 R05 R07 R08 R13 R14 R15 R17 R18 R19 R20 R21 R22 (nsat=16 iod=8)
RTCM 1062 G SSR hr clock   G01 G02 G03 G05 G06 G07 G08 G09 G10 G12 G13 G15 G16 G17 G19 G20 G21 G24 G25 G26 G27 G29 G30 G31 G32 (nsat=25 iod=14)
RTCM 1068 R SSR hr clock   R01 R02 R03 R04 R05 R07 R08 R13 R14 R15 R17 R18 R19 R20 R21 R22 (nsat=16 iod=8)
RTCM 1062 G SSR hr clock   G01 G02 G03 G05 G06 G07 G08 G09 G10 G12 G13 G15 G16 G17 G19 G20 G21 G24 G25 G26 G27 G29 G30 G31 G32 (nsat=25 iod=14)
RTCM 1068 R SSR hr clock   R01 R02 R03 R04 R05 R07 R08 R13 R14 R15 R17 R18 R19 R20 R21 R22 (nsat=16 iod=8)

有効なSSR（space state representation）メッセージがありました。公式ページにQZS-1RのL6E信号に対する言及はありませんでしたが、他のみちびき衛星と同様にQZS-1RからもL6E信号が放送されていることがわかりました。

Sony Spresense

アラートフラグオン状態のQZS-1R信号に対して、SpresenseでのC/N₀は0 dB Hzを示していました。アラートフラグオフ状態では、正しいC/N₀の値を示しています（Type QCA, ID: 196の欄）。ファームウェアバージョンはv.2.4.0です。QZS-1R信号が測位にも利用されているようです。座標の一部を伏字にしています。

2022/01/31 04:20:59.000677, numSat:17, Fix, Lat=34.41xxxx, Lon=132.44xxxx
numSatellites:17
                [ 0] Type:GPS, Id: 3, Elv:12, Azm:286, CN0:36.459999
[ 1] Type:GPS, Id: 4, Elv:11, Azm:320, CN0:17.020000
[ 2] Type:GPS, Id:16, Elv:34, Azm:249, CN0:42.770000
[ 3] Type:GPS, Id:18, Elv: 4, Azm:118, CN0:33.809998
[ 4] Type:GPS, Id:22, Elv:60, Azm:176, CN0:45.969997
[ 5] Type:GPS, Id:25, Elv:12, Azm: 54, CN0:32.559998
[ 6] Type:GPS, Id:26, Elv:66, Azm:290, CN0:48.239998
[ 7] Type:GPS, Id:27, Elv: 6, Azm:198, CN0:16.160000
[ 8] Type:GPS, Id:29, Elv:36, Azm: 55, CN0:43.430000
[ 9] Type:GPS, Id:31, Elv:66, Azm: 37, CN0:48.239998
[10] Type:GPS, Id:32, Elv:38, Azm:166, CN0:45.299999
[11] Type:Q1S, Id:184, Elv:81, Azm: 38, CN0:47.989998
[12] Type:QCA, Id:193, Elv:38, Azm:182, CN0:42.639999
[13] Type:QCA, Id:194, Elv:81, Azm: 38, CN0:48.500000
[14] Type:QCA, Id:195, Elv:30, Azm:157, CN0:41.200001
[15] Type:QCA, Id:196, Elv:27, Azm:196, CN0:37.790001
[16] Type:QCA, Id:199, Elv:49, Azm:189, CN0:38.730000
2022/01/31 04:21:00.000670, numSat:17, Fix, Lat=34.41xxxx, Lon=132.44xxxx
2022/01/31 04:21:01.000695, numSat:17, Fix, Lat=34.41xxxx, Lon=132.44xxxx

Septentrio AsteRx SB (Softbank ALES)

実は、私はSeptentrio AsteRx SB受信機を所有していませんが、Softbank ALESのセンチメートル級測位サービスの契約をしていますので、AsteRx SB受信機出力を観測できます。そのRTCM配信のダンプ結果は次の通りです（座標の一部を伏字にしています）。

RTCM 1033   Ant/Rcv info   1438 "GPPNULLANTENNA" 0 rcv "SEPT ASTERX SB"
RTCM 1006   Position       34.41xxxxx 132.39xxxxx 18x.xxx
RTCM 1077 G MSM7           G03 G04 G16 G18 G22 G26 G27 G29 G31 G32
RTCM 1087 R MSM7           R01 R07 R08 R09 R10 R19 R20 R21
RTCM 1097 E MSM7           E07 E15 E19 E21 E27 E30
RTCM 1117 J MSM7           J01 J02 J03 J04 J07
RTCM 1127 C MSM7           C01 C02 C03 C04 C06 C07 C09 C10 C11 C12 C14 C16 C24 C25 C33 C34

QZS-1Rを表すJ04の文字があります。素晴らしいです。QZS-1Rアラートフラグオフ万歳です。

おわりに

QZS-1Rのアラートフラグオフにより、NovAtel OEM729とHD9310がその信号を利用できるようになりました。一時的な (^_^) 試験電波送信に感謝しています。これで元気になりましたので、今日も一日、仕事をがんばります。