ページの先頭です。
本文へジャンプする。
ここからサイト内共通メニューです。
サイト内共通メニューを読み飛ばす。
サイト内共通メニューここまで。
ここから本文です。

衛星搭載船舶自動識別システム(AIS)実験
「SPAISE」

概要

SPAISE(スパイス)は、船舶自動識別装置(AIS:Automatic Identification System 以下「AIS」といいます。)を衛星に搭載した実験(衛星搭載船舶自動識別システム実験:SPace based AIS Experiment)の略です。
AISとは、船名、船種、位置、針路、速度、目的地、積載物等を周辺船舶や陸上局に向けて自動的に送信するシステムであり、SPAISEではこのAIS信号を衛星軌道上で受信することで、全球における船舶の航行情報を得ることができます。 本実験において、衛星搭載用AIS受信システムの機能性能の確認及び軌道上の混信状況の評価を行うことで、将来システムの構成やAIS信号受信性能向上のための知見を獲得します。

AISとは(海上保安庁ウェブサイト)

さらに詳しく

日本はこれまで沿岸に設置された陸上局を利用してAIS信号を収集してきました。そのカバーエリアは海岸から20~30海里(37~55km)程度の範囲でしたが、SPAISEではAIS受信機を衛星に搭載することでより広いエリア(約5,000km)をカバーして、陸上局よりも広い範囲でAIS信号を受信することが可能です。
実験は、洋上の船舶から送信されたAIS信号を衛星で取得する技術的な実証と、共同研究者とともに利用可能性を検証する研究があり、これらで得た成果は将来機器へつなげていく予定です。

画像:SPAISE 衛星搭載船舶自動識別システム(AIS)実験

SPAISE2の合成開口レーダ(陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)搭載)と同時に観測できる能力は世界初&世界唯一です。(2015年8月現在)

SPAISEで開発した衛星AIS受信機を搭載する小型実証衛星4型(SDS-4)について

SPAISE2で開発した衛星AIS受信機を搭載する陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)について

画像:AIS受信機

陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)

陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)についてはこちらから

詳細を閉じる

ミッション

AIS受信機を50kg級の小型実証衛星4型(SDS-4)に搭載されたSPAISE、および陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)に搭載されたSPAISE2は、宇宙での信号受信実験を行い、宇宙から船舶の動きを観測します。衛星にAIS受信機を搭載することで、沿岸に設置された陸上局では収集ができなかった外洋海域等のAIS情報を観測することができ、衛星ならではの活躍が期待できます。

小型実証衛星4型(SDS-4)のページ

陸域観測技術衛星2号「だいち2号」(ALOS-2)のページ

さらに詳しく

ミッション1 洋上の船舶から送信されたAIS信号を衛星で取得する技術実証

SPAISEでは、日本領海・排他的経済水域(EEZ)を中心にAIS信号を受信します。衛星パラメータの変更や船舶数の変化、天候等、様々な環境下におけるデータを取得し、AIS受信機の技術的な検証を実施します。
また、SPAISE2では、衛星AIS用CHであるAIS#3,#4の観測およびALOS-2搭載のPALSAR-2との同時観測によるデータ取得を行い、技術的な検証を実施します。

ミッション2 共同研究者と衛星AISデータの利用可能性を検証する研究

SPAISEでは、衛星で取得したAISデータがどのように利用できるかについて、共同研究者とともに評価します。衛星で取得したAISのデータは、全球での船舶トラッキング(航行状況把握)、海洋環境保全(保護区への侵入船舶等)、海上安全(海難対策等)など多くのアプリケーションの可能性があり、船舶事業者や海上安全の関係機関を支援するデータとなることが期待されます。

画像:SPAISE 衛星搭載船舶自動識別システム(AIS)実験

SPAISEミッションの概念図

詳細を閉じる

技術

SPAISEで開発した衛星搭載AIS受信機には、AIS信号の衝突を把握でき、ドップラーシフトにも対応できる機能が備わっています。
また、SPAISE2では、ITUによって2012年に新たに追加された衛星AIS用CHであるAIS#3,#4を受信する機能が追加され、ALOS-2搭載のPALSAR-2との同時観測が可能になっています。

さらに詳しく

SPAISEで利用するAIS受信機の技術「ココがスゴイ!」

従来の陸上局よりも広いカバーエリアがスゴイ!

画像:衛星のカバーエリア

従来の陸上局のカバーエリアは海岸から20~30海里(37~55km)程度の範囲でしたが、SPAISEではAIS受信機を衛星に搭載することでより広いエリアをカバーして、陸上局よりも広い範囲でAIS信号を受信することを目指します。

ただし、その広大なカバーエリアのため、船舶からの信号が衛星の受信機において同時に受信され衝突する可能性があります。この問題を回避するため、SPAISEでは次の対策を取りました。

信号衝突を把握するための機能がスゴイ!

複数の船舶から送信されたAIS信号が衛星のAIS受信機で衝突すると、AIS信号に含まれていた情報が失われ、結果として受信ができなくなります。この信号衝突の状況を把握するために、復調前の受信波形を地上にダウンリンクする機能を搭載しています。SPAISEでは、実施可能なエリアが限定されていましたが、SPAISE2では全球での実施が可能になっています。

ドップラーシフトを考慮した複数台の受信機がスゴイ!

画像:ドップラーシフト

図1 ドップラーシフト概念図

衛星は地上に対して約7000m/sの速度で地球の周りをまわっています。そのため、衛星で受信するAIS信号の周波数にドップラーシフト*1)分が加わります。(図1)
SPAISEでは、小型衛星のダウンリンク能力を考慮し、軌道上でデータ処理を行う手法を持っていますが、衛星に複数台のAIS受信機を搭載し、それぞれの受信機の受信周波数を設定できるようにすることでドップラーシフトに対応しています。なお、SPAISE2は常時復調前の受信波形を地上にダウンリンクしており、地上処理でドップラーシフトに対応した処理を行っています。

*1) ドップラーシフトとは、電波を発する船舶とその電波を受信する衛星間の距離が時間とともに増大する時には電波の周波数が低く、距離が時間とともに減少する時には周波数が高く受信される現象のこと。

SPAISE、SPAISE2の開発・運用スケジュール

開発・運用スケジュール(SPAISE)

2012/5/18 打ち上げ
2012/6/18 定常フェーズに移行
2012/11/17 後期利用フェーズに移行

開発・運用スケジュール(SPAISE2)

2014/5/24 打ち上げ
2014/8/20 定常運用段階に移行
2015/6/9 後期利用フェーズに移行

詳細を閉じる

最新情報

2015年6月9日
衛星搭載船舶自動識別実験2「SPAISE2」
定常フェーズを終了し、後期利用フェーズへ
2014年8月20日
衛星搭載船舶自動識別実験2「SPAISE2」
船舶からのAIS信号を受信。
初期機能確認を完了し、定常フェーズへ
2012年12月27日
衛星搭載船舶自動識別実験「SPAISE」
定常フェーズを終了し、後期利用フェーズへ
2012年11月13日
「宇宙からの船舶モニタリング」ワークショップの開催のお知らせ
2012年6月21日
衛星搭載船舶自動識別実験「SPAISE」
初期機能確認を完了し、定常フェーズへ
2012年6月6日
衛星搭載船舶自動識別実験「SPAISE」
船舶からのAIS信号を受信
本文ここまで。
画像:ロケットの情報を掲載 ロケットナビゲーター
画像:宇宙から見た地球を紹介 地球観測研究センター
画像:衛星利用の情報を発信 衛星利用推進サイト
ページTOP