GPSに挑む低軌道航法衛星、100倍の信号強度で屋内まで届く#
カリフォルニア州を拠点とするXona Space Systemsが、従来のGPSを大幅に上回る精度と耐妨害性を持つ低軌道（LEO）航法衛星コンステレーション「Pulsar」の展開を進めている。GPSなど既存の測位システムが運用する軌道高度よりも地球に近い低軌道から信号を送信することで、信号強度は最大100倍に達するという。
Pulsarとは？技術的な特徴を整理する#
信号強度と測位精度#
Pulsarシステムの最大の特徴は、低軌道を利用することで実現する強力な信号だ。GPSが届きにくいとされる密集した都市部、深い樹木の下、さらには建物の中でも測位が可能になるとされている。また、GPSジャミング（妨害電波）への耐性も高く、Xonaによれば妨害電波の有効範囲を95%削減できるという実証結果も得られている。
258機のフルコンステレーション完成後には、地球上のどこでも数センチメートル以内の精度で位置を特定できるとXonaは主張している。
タイミングサービス（精密時刻配信）#
Pulsarは位置情報だけでなく、精密時刻配信（タイミングサービス）も提供する。目標精度は10ナノ秒以内。注目すべきは、高価な原子時計を搭載するGPS衛星と異なり、Pulsarはソフトウェアベースの安価なソリューションで精度を実現する点だ。金融市場、通信、データセンター、交通システム向けに、すでに複数の精密時刻顧客との契約も締結している。
展開スケジュール#
- 2025年7月1日: SpaceX Falcon 9のライドシェアミッションで実証機「Pulsar-0」を打ち上げ済み
- 2026年10月: 最初の量産機6機を打ち上げ予定
- 2027年: 早期サービス開始予定
- コンステレーション約16機到達後: 中緯度地域での持続的なタイミングサービスを提供開始
- 4機が同時視野に入る段階: センチメートル級測位が「優先地域」で実現見込み
- 258機フル展開後: 全世界でのサービス提供
Pulsar-0はすでに複数の国でジャミングテストに参加し、衛星信号の真正性を確認する「アンチスプーフ透かし（anti-spoof watermark）」のテストも実施済み。ソフトウェアアップデートによって測距誤差が4.2cmから1.5cmへと改善されたことも報告されている。
なぜ今、低軌道航法衛星なのか？#
LEO航法の「恩恵」と「課題」#
オハイオ州立大学のASPIN研究所所長であるZak Kassas氏は、低軌道での航法衛星運用を「祝福であり呪いでもある」と表現している。
祝福（メリット）:
- 地球に近いため地上受信機への信号が強い
- 空を速く移動するため、その動きを利用して測位精度を高められる
呪い（課題）:
- 中軌道の衛星コンステレーションと同等のサービスを提供するには、約10倍の衛星数が必要
- 数百機規模のコンステレーション構築が必要
ただし、SpaceXが牽引してきたロケット打ち上げコストの低下と量産化により、この課題はかつてほど深刻ではなくなっている。Starlinkのようなメガコンステレーションの実現がその証左だ。
GPSが登場する前の話：Transit衛星システム#
GPS以前にも低軌道を使った航法システムが存在した。1960年代に米海軍が運用を開始した「Transit」がそれだ。ジョンズ・ホプキンス大学の研究者たちがスプートニク1号の電波のドップラーシフトを計算したことが起源で、逆にドップラーシフトから地上の受信機の位置を割り出すという原理が活用された。
Transitは米海軍のポラリス潜水艦が世界のどこにいても位置を特定できるよう設計されたが、衛星が36機しかなかったため、測位できるのは衛星が地平線上に現れる1〜2時間に1回程度に限られていた。その後、中軌道を使うGPSへと主役が交代し、リアルタイムの全世界測位が可能になった。
このニュースが重要な理由#
Kassas氏によれば、Pulsarの最初の顧客層は「可用性・耐性・完全性・認証・精度に極めて高い価値を置く組織」になると見られており、具体的には防衛・国家安全保障ユーザーや政府機関が想定されている。
GPSジャミングが民間航空、海運、スマートフォンアプリにまで影響を及ぼすケースが増加している現在、既存のGNSS（全球航法衛星システム）を補完・強化する新たな測位インフラとして、Pulsarのような低軌道システムへの注目度は高まっている。
まとめ#
Xona Space Systemsは、GPSの100倍の信号強度を持つ低軌道航法衛星「Pulsar」を2026年10月から本格展開し、2027年のサービス開始を目指している。屋内測位や妨害耐性の向上、センチメートル級の精度、そして精密時刻配信サービスという多面的な価値を提供しようとしている点が特徴だ。
筆者の見解: 低軌道コンステレーションの量産・打ち上げコストが現実的な水準に下がった今、かつてTransitが直面した「衛星数の壁」は過去の話になりつつある。既存のGPSインフラを置き換えるものではなく、補完・強化するレイヤーとしてどのような役割を担うのか、今後の動向が注目される。
出典: Move over, GPS: Navigation satellites in low-Earth orbit are making a comeback
