[發射預報]北斗的新「對手」——明早日本將使用H-2A火箭發射QZS-2區域導航衛星

主頁菌說

一轉眼2017年的5月馬上就要過去了，過完了清冷的上半年，各航天大國將從6月開始相繼發力，從6月開始，發射數量將明顯上升。尤其是國內的相關發射，下半年將有我們北斗導航系統的後續組網發射，但是我們的鄰居兼對手日本也沒閑著，6月第一發，日本人就將發射他們自己的導航衛星。

相對於我們的獨立自主和全球組網，日本人背靠美國GPS的這棵」大樹「，有著自己的」小算盤「。

北京時間6月1日8:17日本將使用H-2A運載火箭於種子島發射QZS-2區域導航衛星，開啟今年該星座的部署，預計年底另外兩顆衛星也將搭乘H-2A發射升空。

（若能如期發射，則發射視頻回放請在發射結束幾小時後詳見我們網站的更新）

三菱重工標誌上面清晰可見QZSS系統的8字型軌道

火箭升空後將把衛星送入橢圓的轉移軌道，QZS-2衛星將於起飛28分鐘後進入預定軌道，

「准天頂」衛星系統(QZSS，Quasi-Zenith Satellite System的縮寫)

於2002年進入發展階段，目的是增加日本領土的導航服務的可用性，為了實現這一目標，QZSS提議在一個特定的軌道上建立一個三顆衛星星座，

在任何給定的時間內都將有一顆衛星位於日本上空

。

QZSS系統的圖標，不對稱8字形的特殊軌道相當亮眼，8字上部較小部分整好覆蓋日本全境

QZSS的軌道比較特殊，由於主要服務於日本本土，其軌道經過了特殊設計，以實現三顆衛星升空後，任意時間都有一顆可以服務的目的

第一顆QZS衛星（QZS-1）於2010年10月由H2A發射部署，在成功地展示了QZSS的原理後，JAXA在2013年從三菱電機訂購了3顆衛星，總計達5.26億美元，

並在計劃中的三星星座基礎上再增加一顆，這顆將駐留在地球靜止軌道上（這顆星比較關鍵）

，並為整個亞太地區提供服務。

本次發射的QZS-2導航衛星採用DS-2000衛星平台，該衛星高達6.5米，重達4.1噸，其中包括1.18噸的衛星平台，370kg的導航有效載荷和2.45噸的推進劑，衛星中心位置有一對含冗餘的銣原子鐘，將為導航系統提供穩定精確的時間。

QZS-4將與QZS-2完全相同，屆時QZS-1/2/4三星將實現苔原軌道（Tundra orbit，屬於高橢圓地球同步軌道，highly elliptical geosynchronous orbit）的組網運行，

QZS-3則是一顆重達4.7噸的GEO（地球靜止軌道）衛星

，壽命將長達15年，四星組成的星座將於2018年年中全面運行，並且JAXA計劃在2020年前再增加三顆衛星，以進一步提高導航能力。

QZS-4的解析度參數，幾厘米（亞米級）看起來很嚇人是不是，其實日本人在這裡是投機取巧的玩兒了個文字遊戲

之所以說日本人的高精度是」投機取巧「，是因為

單純依靠衛星導航系統，哪怕是目前定位精度最高的GPS系統，也難以達到日本人宣稱的」厘米級「精度。

但是厘米級定位確實有非常廣泛的用途，比如建築和土地的定位測量、國土勘測、高精度航空管制、乃至是精確制導武器等等，都需要亞米級高精度導航的服務

，所以許多國家都發展了自己的衛星導航增強系統。

世界目前主要的幾個星基增強系統的覆蓋範圍，WAAS最出名，由美國聯邦航空管理局FAA負責

衛星導航增強系統，也叫

星基增強系統

（Satellite-Based Augmentation System，簡稱

SBAS

），是通過地球靜止軌道衛星搭載的衛星導航增強信號轉發器，結合地面設置的

差分站對導航衛星進行監測，獲得原始定位數據（偽距、衛星播發

的相位等）並送至主控中心，後者通過計算得到各衛星的各種定位修正信息，通過上行注入站發給GEO衛星

，然後向用戶播發星曆誤差、衛星鐘差、電離層延遲等多種修正信息，最終實現對於原有衛星導航系統定位精度的進一步改進。

QZSS的原理簡圖，其實日本這個本質上只是一個GPS的增強系統，最上方的藍色這顆就是靜止軌道的

QZS-3衛星

星基增強系統的原理大同小異，美國WAAS也是類似的，這個系統不僅僅需要各種衛星的服務，地面站也有很大的功勞

WAAS的北美大陸覆蓋圖，之所以說日本人

」投機取巧「，就是因為他在用增強後的定位精度和其他幾家的裸星精度相對比，純屬文字遊戲，

所以我們在標題中的對手二字上加了引號，要做北斗的對手，日本可能還真不太夠格

QZS-2的這次任務將是今年H系列火箭的第3次飛行，前兩次任務中分別發射了DSN 2軍用通信衛星和IGS Radar-5偵查衛星。

53米高的H2A預計將於北京時間今天下午5點半從總裝大樓出發，經過500米之後將轉運至發射區，氣象學家預計今天有雨，但不會影響轉運和發射。

發射試驗團隊將於發射窗口開啟前7小時45分鐘開始向芯一級和二級加註液氫液氧推進劑，發射的精確時間為北京時間明天8:17:46。

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