公開プログラム・データなど

所外のみなさまにも役に立ちそうなプログラムやデータを、 公開することにしました。 ご意見やご感想、バグ情報など、お気軽に sakai@enri.go.jp までお寄せください。

• 技術情報

20-NAV-25	L5S信号によるL5 SBAS送信実験におけるメッセージタイプの取扱い	PDF
08-CNS-254-1	L1-SAIFメッセージによるQZS衛星位置の計算	PDF
08-CNS-208-1	ピアースポイント位置の計算	PDF
07-CNS-36-3	NovAtel社OEM-3受信機のFRMAレコード	PDF
07-CNS-36-2	GLONASS航法メッセージによる衛星位置の計算	PDF
07-CNS-36-1	GPSにおける相対論補正	PDF

• SBAS/L1-SAIFメッセージの内容
SBAS/L1-SAIFメッセージの内容の解説です。こちら

• 「GPSのための実用プログラミング」収録プログラム
書籍「GPSのための実用プログラミング」に収録されているプログラムを公開しています。すべてC言語で記述されていますが、C++版を作成していただいた方もいます。
一括ダウンロード こちら （C++版の案内もあります）
測位計算プログラム pos2.c だけでいい方は こちら

• GPS週番号カレンダ
GPSの週番号や日付の換算に便利な表です。 日付、週番号、シリアル日（DOY）が一覧表になっています。 エクセルの表形式です。
MS-Excelファイル calendar.xls

• エポック時刻の情報
年初を中心に、いくつかのエポックとなり得る日時に関する情報です。

日時（GMT）	曜日	GPS週番号	週内秒	通算日	MJD	うるう秒	UNIXカレンダ値	備考
1970/1/1 00:00:00	Thu	-523	345600	1	40587	-	0	UNIX時刻の始まり
1980/1/1 00:00:00	Tue	-1	172800	1	44239	-	315532800	1980年代の始まり
1980/1/6 00:00:00	Sun	0	0	6	44244	0	315964800	GPS時刻の始まり
1990/1/1 00:00:00	Mon	521	86400	1	47892	6	631152000	1990年代の始まり
1999/8/22 00:00:00	Sun	1024	0	234	51412	13	935280000	最初のロールオーバ
2000/1/1 00:00:00	Sat	1042	518400	1	51544	13	946684800	2000年代の始まり
2010/1/1 00:00:00	Fri	1564	432000	1	55197	15	1262304000	2010年代の始まり
2019/4/7 00:00:00	Sun	2048	0	97	58580	>15	1554595200	2回目のロールオーバ
2020/1/1 00:00:00	Wed	2086	259200	1	58849	>15	1577836800	2020年代の始まり
2030/1/1 00:00:00	Tue	2608	172800	1	62502	>15	1893456000	2030年代の始まり
2038/1/19 03:14:07	Tue	3028	184447	19	65442	>15	2147483647	32ビット符号付整数の上限

• MSAS補強メッセージ ログファイル
当所にて受信したMSAS信号の補強メッセージです。 NovAtel社MiLLennium-STD（OEM-3）受信機を使用して、PRN129（MTSAT-1R）およびPRN137（MTSAT-2）を受信しています。
補強メッセージは、テキストファイルに次の$FRMAレコード形式で放送順に記録されています。

記録形式	$FRMA,week,time,prn,data...*sum
パラメータ	week	週番号（下位10ビット）
	time	週内の時刻（メッセージの最初のビットを受信した受信機時刻）[s]
	prn	メッセージを送信した衛星のPRN番号
	data...	メッセージ内容（16進数64文字で256ビット。 最初の文字のMSBがメッセージの先頭で、 先頭から250ビットが有効）
	sum	チェックサム（'$'の次の文字〜'*'の直前までの文字のXOR）

ディレクトリ MTSAT-1R（PRN129） ・ MTSAT-2（PRN137） （gzip形式にて圧縮されています）
※停電等の影響により、一部にデータの欠落があります。ご容赦ください。

• MSASエフェメリス RINEXファイル
MSAS信号で放送された補強メッセージから、静止衛星エフェメリス（メッセージタイプ9）を取り出して、RINEXファイルにしたものです。 ファイルの形式は、RINEX 2.12のTable A16（Geostationary Navigation Message File）のとおりです。 拡張子は*.YYh（YYは年号の下2桁）です。 衛星番号はPRN番号の下2桁ですので、29（PRN129）がMTSAT-1R、37（PRN137）がMTSAT-2に対応しています。
テキストファイルの先頭にはヘッダがあります。 ヘッダに続いて、放送されたタイプ9メッセージの内容が放送順に次の形式で格納されています。

記録形式	ID epoch a_Gf0 a_Gf1 tot X VX AX health Y VY AY URA Z VZ AZ IODN
パラメータ	ID	衛星ID（PRN番号の下2桁）
	epoch	エポック時刻（YY MM DD HH MM SS.Sの形式。年号は下2桁）
	a_Gf0, a_Gf1	クロック補正係数 [s], [s/s]
	tot	メッセージ放送時刻 [s] （週内の時刻。最初のビットの放送が開始された時刻）
	X, Y, Z	位置 [km] （ECEF直交座標系）
	VX, VY, VZ	速度 [km/s]
	AX, AY, AZ	加速度 [km/s^2]
	health	衛星の状態（0が正常）
	URA	概略の測距精度 [m] （32767：擬似距離は使用不可）
	IODN	軌道情報のシリアル番号

ディレクトリ GEONAV （gzip形式にて圧縮されています）
※RINEX 2.12のフォーマットについては こちら
※実数の指数表現には文字'D'が使われていますのでご注意ください。

• MSAS静止衛星位置の計算結果
MSAS信号で放送された静止衛星エフェメリス（メッセージタイプ9）にもとづいて、MSAS衛星（MTSAT-1R・MTSAT-2）の位置を計算した結果です（静止衛星といっても完全に静止しているわけではなく、多少は動きます）。 ファイルの形式は、精密軌道暦で使用されているSP3cフォーマットに準じています。 衛星識別子としては、RINEXにならってS29（PRN129=MTSAT-1R）とS37（PRN137=MTSAT-2）を使用しています。
SP3c形式はテキストファイルで、先頭にはヘッダがあります。 ヘッダに続いて、30秒毎の静止衛星位置・速度が次の形式で格納されています。

記録形式	* epoch PS29 PX_129 PY_129 PZ_129 clk_129... flag VS29 VX_129 VY_129 VZ_129 rate_129... PS37 PX_137 PY_137 PZ_137 clk_137... flag VS37 VX_137 VY_137 VZ_137 rate_137...
パラメータ	epoch	エポック時刻（YYYY MM DD HH MM SS.SSSSSSSSの形式）
	PX, PY, PZ	位置 [km] （ECEF直交座標系）
	VX, VY, VZ	速度 [0.1m/s]
	clk, rate	クロック補正係数 [μs], [0.1ns/s]
	flag	フラグ（マヌーバがある場合に'M'）

ディレクトリ GEOPOS （gzip形式にて圧縮されています）
※SP3cフォーマットの詳細は こちら
※タイプ9メッセージでhealth!=0の場合、マヌーバ（M）フラグをセットしてあります。
※SP3cフォーマットを使用していますが、精密軌道暦ではありません。いわゆる放送軌道暦（予測値）です。

• 準天頂衛星L1-SAIF補強メッセージ ログファイル
当所にて生成・放送した準天頂衛星「みちびき」L1-SAIF信号の補強メッセージです。 記録形式はMSASと同一です。 L1-SAIF信号については、 準天頂衛星システムの開発 を参照してください。
ディレクトリ QZS-1 L1-SAIF（PRN183） （gzip形式にて圧縮されています）

• 周波数間バイアス推定値
GPSが放送している測距信号は、周波数によって微妙なバイアス誤差を含んでいます。 この周波数間バイアス（IFB）はGPS衛星ごとに異なり、また受信機ごとにも違った値となります。 ただし、送受信回路のハードウェアに起因するバイアスですので、値の変化はたいへんゆっくりしていて、数週間あるいは数ヶ月単位の時定数を持っています。
当所では、この周波数間バイアスを毎日推定しています。 ファイル形式は次のとおりで、L1 C/Aコード擬似距離を「R_L1CA」、L2 Pコード擬似距離を「R_L2P」と書いたとき、バイアス値としては「R_L2P - R_L1CA」が計算されています。

衛星側バイアス:	PRN番号, バイアス値[m], ...
受信機側バイアス:	受信機ID, バイアス値[m], ...

周波数間バイアスの推定対象は、衛星については当日測距信号を放送している衛星、また受信機については国土地理院の電子基準点の全点です。受信機IDは、電子基準点番号の下4桁です。なお、当所所内に設置している受信機の一部も処理対象に含まれています（IDは99xxです）。
ディレクトリ 衛星側バイアス ・ 受信機側バイアス

• 電離層伝搬遅延データベース
GPSが放送している測距信号は、 上空の電離層を通過する際に遅延を生じます。 この遅延量は誤差要因となりますが、 周波数により異なることから、 二周波数のGPS信号を使って測定することができます。 この測定は周波数間バイアス（IFB）による影響を受けますので、 適当な手段によりこれを推定し、除去する必要があります。
当所では、 周波数間バイアス推定値 のとおり、 この周波数間バイアスを毎日推定しています。 その結果を利用して、 各受信局の電離層伝搬遅延量も計算しています。 ファイル形式は次のとおりです。

出力形式:	Time Stn SVN TEC Sigma Az El stnbias, satbias, stnlat, stnlon, stnheight
	Time	2000年1月1日12:00:00UTCからの経過秒数 [sec]
	Stn	観測局ID (4文字)
	SVN	GPS衛星番号 (SVN)
	TEC	電離層伝搬遅延量 [TECU]
	Sigma	TECの測定精度 [TECU]
	Az	GPS衛星の方位角 [deg] (0〜360)
	Az	GPS衛星の方位角 [deg] (0〜360)
	El	GPS衛星の仰角 [deg] (0〜90)
	stnbias	受信機側IFB [TECU]
	satbias	衛星側IFB [TECU]
	stnlat	観測局の緯度 [deg] (-90〜90)
	stnlon	観測局の経度 [deg] (0〜360)
	stnheight	観測局の高度 [m]

時刻の基準とされている時点（2000年1月1日12:00:00UTC）は、 GPS時刻では週番号1042の561613秒です。 電離層伝搬遅延量の単位は[TECU]なので、 距離[m]に直すには、 「D_iono = 0.403*TEC/1.57542²」の関係式を使います （「1.57542」はGHz単位での測距信号周波数です）。 また、衛星の番号はSVNで出力されますので、 RINEXファイルなどで使われるPRN番号には次表で変換できます。

SVN	13	15	17	21	22	23	24	25	26	27	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38
PRN	02	15	17	21	22	23	24	25	26	27	29	30	31	01	03	04	05	06	07	08
SVN	39	40	41	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59
PRN	09	10	14	13	28	21	11	22	07	01	05	20	31	17	18	15	16	29	12	19
SVN	60	61	62	63
PRN	23	02	25	01

電離層伝搬遅延量の計算対象は、衛星については当日測距信号を放送している衛星、また受信機については国土地理院の電子基準点の全局です。観測局IDは、電子基準点番号の下4桁です。
ディレクトリ 電離層遅延量データベース （ファイルサイズが大きいため、gzip形式にて圧縮されています）

• NANU情報データベース
GPSの運用情報は、NANU（Notice Advisory to Navstar Users）として利用者に通知されます。この情報は米国沿岸警備隊の航法センタ（https://www.navcen.uscg.gov/nanu-information）が発行しており、アーカイブも取得できますが、計算処理をしやすいようにCSVファイルにしたものを提供しています。
ファイル形式は次のとおりです。日時はGPS時刻です。
先頭行には「#」に続けてCSVファイルの情報（作成日など）が記載されていますので注意してください。

出力形式:	NANU#, NANU DTG, NANU TYPE, ORIGINAL TYPE, REF NANU#, REF NANU DTG, SVN, PRN, START TIME, STOP TIME, SUBJ, REMARK
	NANU#	NANU番号
	NANU DTG	発行日時（yyyy-mm-ddThh:mm）
	NANU TYPE	NANUのタイプ（必要に応じて修正済み）
	ORIGINAL TYPE	オリジナルのNANUタイプ（修正した場合のみ）
	REF NANU#	参照NANUの番号
	REF NANU DTG	参照NANUの発行日時
	SVN	対象衛星のSVN番号
	PRN	対象衛星のPRN番号
	START TIME	開始日時（yyyy-mm-ddThh:mm）
	STOP TIME	終了日時（yyyy-mm-ddThh:mm）
	SUBJ	NANU情報のSUBJ欄の内容（「"」で囲む）
	REMARK	NANU情報の「2. CONDITION」の内容（「"」で囲む）

NANUタイプ:
	FCSTDV	Forecast Delta-V	保守作業の予定（マヌーバあり）
	FCSTMX	Forecast Maintenance	保守作業の予定（マヌーバなし）
	FCSTEXTD	Forecast Extension	保守作業の時間延長
	FCSTSUMM	Forecast Summary	保守作業の実績時間
	FCSTCANC	Forecast Cancellation	保守作業のキャンセル
	FCSTRESCD	Forecast Rescheduled	保守作業の時間変更
	FCSTUUFN	Forecast Unusable Until Further Notice	終了時間を決めない保守作業の予定
	UNUSUFN	Unusable Until Further Notice	障害の開始
	UNUSABLE	Unusable	障害の実績時間
	UNUNOREF	Unusable with no Reference	障害の実績時間（UNUSUFNが発行されなかった場合）
	USABINIT	Initially Usable	新しい衛星の通知
	LEAPSEC	Leap Second	うるう秒
	LAUNCH	Launch	衛星の打上げ
	DECOM	Decommission	衛星の退役

2016年 NANU16.csv
2017年 NANU17.csv
2018年 NANU18.csv


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プログラム・データ提供にあたっての注意事項

• 本プログラム・データの著作権は電子航法研究所にあります。
• 第三者への再配布は禁止します （ただし、他ホームページからのリンクは自由に行ってかまいません）。
• 本プログラム・データを利用して得た結果を公表する場合は、 その旨を明示してください。
• ここで公開するプログラムおよびデータについて、 当所は何らの保証もいたしかねます。 本プログラム・データの利用によって生じるいかなる結果についても 当所は責任を負いませんので、 あくまでも利用される方の責任においてご利用ください。

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