Quasi-Zenit-Satelliten-System

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Orbit der QZ-Satelliten

Das Quasi-Zenit-Satelliten-System (QZSS) ist ein im Aufbau befindliches japanisches Satellitensystem, das bestehende globale Navigationssatellitensysteme (GNSS), speziell GPS, ergänzen soll. Die Satellitenkonstellation aus ursprünglich drei geosynchronen Satelliten wurde speziell für Japan entworfen, aber auch andere Asien-Pazifik-Gebiete werden davon profitieren können. Das System umfasst vier Satelliten (Stand 2020).

Funktionsprinzip

Die QZSS-Satelliten umkreisen die Erde in einer geosynchronen Umlaufbahn mit einer Umlaufzeit eines siderischen Tages und einer Bahnhöhe zwischen 32.000 km und 40.000 km. Die Bahnneigung wird 43° betragen, so dass zu jeder Zeit einer der Satelliten direkt über Japan steht (quasi im Zenit). Das erhöht vor allem in Städten und in bergigem Gelände die Wahrscheinlichkeit, dass zusammen mit den Satelliten der anderen GNSS eine Positionsbestimmung möglich ist und die von den QZ-Satelliten ausgesendeten Zusatzinformationen empfangen werden können.

Das QZSS ist ähnlich wie die anderen GNSS aufgebaut und besteht aus dem Raumsegment, einem Kontrollsegment (Master Control Station und mehrere Beobachtungsstationen) sowie dem Nutzersegment (den Empfängern).

Das Raumsegment wird mit GPS-ergänzender und experimenteller Ausrüstung bestückt sein und äquivalente Signale zum modernen GPS senden. Damit soll die Kompatibilität und Interoperabilität zwischen den Systemen gewährleistet sein. QZ-Satelliten senden die existierenden L1-C/A- und L2-C-GPS-Signale, die zukünftigen L5- und L1-C-GPS-Signale sowie ein Experimentalsignal mit höherer Datenrate namens LEX, welches auf derselben Frequenz wie das Galileo-E6-Signal ausgesendet wird. Zusätzlich wird ein weiteres L1-C/A-Signal namens QZS-L1-SAIF ausgesendet, welches kompatibel zu den Signalen der existierenden SBAS ist. SAIF steht dabei für „Submeter-class Augmentation with Integrity Function“. Dieses Signal enthält Zusatzinformationen über die Integrität der GPS-Signale und Korrekturdaten zur Genauigkeitssteigerung des GPS-Systems.<ref> Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen ().Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref>

Entwicklung

Das Quasi-Zenit-Satellitensystem ist ein Gemeinschaftsprojekt von öffentlichen Institutionen und privatwirtschaftlichen Betrieben (Public Private Partnership). Aus der Regierung leiten vier staatliche Ministerien die Untersuchung und Entwicklung der Technologie, im privaten Sektor erfolgt die Gewerbeplanung der kommerziellen Nutzung (Profitplan) und der Aufbau sowie die Finanzierung eines Rundfunk- und Kommunikationssystems. Die japanische Raumfahrtagentur JAXA integriert dabei Forschungsinstitute in den Entwicklungsprozess.

Der Aufbau des Systems erfolgt stufenweise nach dem staatlichen Erlass vom 31. März 2006. Im August 2008 war die System-Konstruktionsüberprüfung (Critical Design Review) beendet, so dass der erste Satellit QZS-1 produziert und getestet werden konnte.

Satelliten

Der Start des ersten QZ-Satelliten namens Michibiki (, „Wegleitung, Führung“) erfolgte am 11. September 2010 vom Tanegashima Space Center mit einer H-IIA F-18-Trägerrakete<ref> JAXA, ; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen ().Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref>. Der Satellit ist etwa 4 t schwer und ist 2,9 m lang, 3,1 m breit und 6,2 m hoch. Die beiden Solarzellenausleger haben zusammen eine Spannweite von 25,3 m. Der Start des zweiten Michibiki-Satelliten () erfolgte am 1. Juni 2017 ebenfalls mit einer H-IIA-Trägerrakete<ref> JAXA, ; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen ().Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref><ref name="Michibiki_Nr.2_heise"/>. Der dritte Satellit wurde am 19. August 2017<ref> JAXA, ; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen ().Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref> und der vierte am 10. Oktober 2017<ref> JAXA, ; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen ().Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref> in den Orbit gebracht. Beide starteten mit jeweils weiteren H-IIA-Trägerraketen.

QZS-5 sollte am 22. Dezember 2025 mit einer H3-22S-Trägerrakete gestartet werden. Der Satellit löste sich jedoch frühzeitig von der zweiten Raketenstufe und fiel zurück zur Erde.<ref>H3ロケット8号機打上げ失敗原因究明状況. JAXA, 20. Januar 2026 (PDF; 6,4 MB).</ref>

QZS-6 wurde bereits am 2. Februar 2025 ebenfalls mit einer H3-22S erfolgreich in eine geostationäre Umlaufbahn gestartet. An dem Satelliten ist das SSA-System QZS6-HP1 der United States Space Force montiert.<ref> MIT News, ; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen .Vorlage:Toter Link/Core (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref>

Weblinks

• JAXA: Quasi-Zenith Satellite-1 „MICHIBIKI“ (englisch)
• Satellite Positioning Research and Application Center: (Memento vom 19. Februar 2012 im Internet Archive) (PDF; 8,4 MB; 25 Seiten; Dezember 2008; englisch)

Einzelnachweise

<references> <ref name="Michibiki_Nr.2_heise"> Japan schickt Satellit für eigenes GPS-System ins All: [1] - Abgerufen am 1. Juni 2017 - heise.de - Online</ref> </references>

Vorlage:Klappleiste/Anfang Globale Systeme   Historisch:  Vereinigte Staaten Transit · SowjetunionDatei:Flag of the Soviet Union.svg Parus/Zikada   In Betrieb:  Vereinigte Staaten GPS  · RusslandDatei:Flag of Russia.svg GLONASS · Europaische Union Galileo · China Volksrepublik Beidou-3

Regionale Systeme und regionale Ergänzungssysteme   Historisch:  China Volksrepublik Beidou-1  In Betrieb:  Japan QZSS · Indien IRNSS

Unterstützende satellitenbasierte Systeme (SBAS)   In Betrieb:  Vereinigte Staaten WAAS · Japan MSAS · Europaische Union EGNOS   Indien GAGAN · Japan QZSS-SAIF · RusslandDatei:Flag of Russia.svg SDKM

Siehe auch   Liste der Navigationssatelliten Vorlage:Klappleiste/Ende