中部大学、切手サイズの超小型衛星搭載用GPS受信機を開発――「たすき」で正常に動作中

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衛星に搭載した小型受信機(上部)を組み込んだ基板

中部大学は2018年2月27日、全地球測位システム(GPS)衛星からの電波を短時間で受信し、高速移動する低軌道衛星でも正確な位置を検出できる小型受信機を開発したと発表した。宇宙航空研究開発機構(JAXA)が経済産業省から受託した事業で東京大学が開発した超小型衛星「TRICOM-1R(愛称:たすき)」に組み込んで同年2月3日にJAXAの小型ロケット「SS-520-5」で打ち上げを行い、約1カ月経過後も順調に動作しているという。

GPS基板の表面(左)と裏面。裏面上部が受信機、表面中央部はアンテナ

今回開発した受信機は、縦22mm、横17mmの切手サイズで、厚さは3mm。超小型衛星は太陽電池だけで継続的に動作し、消費電力は全体で1W程度に抑える必要があるが、同受信機の消費電力は150mWと低く、同じく衛星に搭載したコンピューターやカメラの動作に影響しない。衛星が90分で地球を1周する間に周波数が大きく変化するGPSからの電波を短時間でとらえ、誤差10m以下で位置を計測できる。

これまでの衛星搭載用GPS受信機は大型衛星用で消費電力は数W〜数十Wとなり、今回のような小型衛星には搭載できなかった。また、従来の小型衛星の位置は地上からのレーダー観測と計算で推定していたが、誤差が大きかった。今回、海外GPS受信機メーカーの協力により低価格のカーナビゲーションシステム用を改良して開発費を抑えながら、時速3万kmもの高速移動で大きく変化するGPSからの電波を1分以内で捕捉し、正確に位置を計算できるアルゴリズムを独自に開発した。

同大学では、今後打ち上げられる小型衛星にも搭載されるよう、さらに改良を進める。

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