原子時計故障時の放送暦

ルビジウム原子時計故障時に観測されたみちびきの擬似距離データも
使用して，単独測位を実施してみました．JAXAのアナウンスによると，
7月28日の12:43（GPS時刻）に故障が発生し，13:07に2台目の時計に
切り替えています．その後，動作を確認し，19:05にアラートフラグを
解除しています．



電離層遅延誤差の補正をOFFにしているため，高度方向に20mほどの
オフセットがみられますが，故障時には，それを遥かに上回る測位
誤差が観測されています．

みちびきを測位に利用しているユーザは，この故障の発生を放送暦に
含まれるヘルスフラグで判別するしかありません．そこで，今回の
故障時におけるヘルスフラグの挙動について，確認してみました．

J 1 11 07 28 13 00 00.0 -.235158950086D-06  .113686837700D-11 -.277555756200D-16
      .166000000000D+03  .121750000000D+03  .374051294952D-08  .310842571863D+01
      .342726707416D-05  .756974654329D-01 -.566616654325D-05  .649331751505D+04
      .392400000000D+06  .653788447299D-06 -.193394850091D+01 -.745058059600D-07
      .711842166911D+00  .332437500000D+03 -.156866316399D+01 -.352014662756D-08
      .235366946790D-09  .100000000000D+01  .164600000000D+04  .100000000000D+01
      .000000000000D+00  .100000000000D+01 -.419095158570D-08  .678000000000D+03
      .391429000000D+06  .000000000000D+00
J 1 11 07 28 13 00 00.0 -.235158950086D-06  .113686837700D-11 -.277555756200D-16
      .166000000000D+03  .121750000000D+03  .374051294952D-08  .310842571863D+01
      .342726707416D-05  .756974654329D-01 -.566616654325D-05  .649331751505D+04
      .392400000000D+06  .653788447299D-06 -.193394850091D+01 -.745058059600D-07
      .711842166911D+00  .332437500000D+03 -.156866316399D+01 -.352014662756D-08
      .235366946790D-09  .100000000000D+01  .164600000000D+04  .100000000000D+01
      .000000000000D+00  .330000000000D+02 -.419095158570D-08  .934000000000D+03
      .391842000000D+06  .000000000000D+00
J 1 11 07 28 13 00 00.0 -.235158950086D-06  .113686837700D-11 -.277555756200D-16
      .166000000000D+03  .121750000000D+03  .374051294952D-08  .310842571863D+01
      .342726707416D-05  .756974654329D-01 -.566616654325D-05  .649331751505D+04
      .392400000000D+06  .653788447299D-06 -.193394850091D+01 -.745058059600D-07
      .711842166911D+00  .332437500000D+03 -.156866316399D+01 -.352014662756D-08
      .235366946790D-09  .300000000000D+01  .164600000000D+04  .100000000000D+01
      .150000000000D+02  .630000000000D+02 -.419095158570D-08  .934000000000D+03
      .392412000000D+06  .000000000000D+00

ヘルスフラグは7行目のふたつめのパラメータになります．準天頂
衛星のヘルスフラグは6ビットで，MSBから放送暦，L1 C/A信号，
L2C信号，L5信号，L1C信号，LEX信号のヘルスを表しています．
現在の通常運用では，LEX信号のみフラグがアクティブになって
おり，ヘルスフラグは「1=0x01」となります．

放送暦が送信された時刻は，8行目のひとつめのパラメータである
「Transmission time of message」で確認できます．OSQZSS受信機で
記録した放送暦を見てみると，12:50:42（TOW 391842）で放送暦の
フラグがアクティブになり（33=0x21），13:00:12（TOW 392412）には，
すべてのフラグがアクティブになっています（63=0x3F）．

原子時計の故障の時刻が12:43と報告されていますので，約7分ほど，
ユーザーは故障を知ることができません．衛星側の故障による測位
精度の劣化を防ぐためには，受信機側にRAIMなど，観測値の異常を
検知するアルゴリズムが必要になります．

L1-SAIFには，このような異常を迅速にユーザーに知らせる機能が
備わっています．今回のトラブルでは，どのように動作していたのか，
興味があります．

ルビジウム原子時計の故障

みちびきに搭載されているルビジウム原子時計が7月28日に
故障し，2台目の原子時計に切り替わったとアナウンスが
ありました．

「みちびき」のルビジウム原子時計の冗長系切り替えについて

ルビジウム原子時計は，みちびきが放送している測位信号の
基準となる重要な時計です．打ち上げから一年経たずに故障
してしまったのは残念です．

GPS衛星では，故障の対策として3～4台の原子時計を搭載しています．
みちびきは何台搭載しているのでしょうか？

7月28日の擬似距離観測データをアップしておきますので，
興味のあるかたは解析にご利用ください．

http://www.sensorcomm.co.jp/osqzss/data/20110728/