LEO-PNT — 低軌道測位
GNSSより桁違いに低い高度を飛ぶ衛星で測る。信号が強く、妨害に強い次世代PNTの本命
アイデア — 衛星を「うんと低く」する
GPSなどのGNSS衛星は高度約20,200km（中軌道 MEO）を回っています。遠いぶん信号は地上で極端に弱くなり、妨害・偽装の的になります。そこで発想を変え、高度数百〜千数百kmの低軌道（LEO）に測位衛星を置くのが LEO-PNT（Low Earth Orbit PNT）です。Starlinkが飛んでいるのと同じくらいの高さです。
近いと何が良いのか？ 距離が縮むぶん信号が桁違いに強くなり、屋内にも届きやすく、妨害しにくくなります。さらにLEO衛星は空を速く横切るので、幾何配置がどんどん変わり、測位解の収束が速く、偽装も見破りやすくなります。下で高度を変えて、信号強度の違いを見てみましょう。
高度と信号強度 — MEO(GNSS) と LEO をくらべる
真上にある衛星までの距離で、自由空間の距離減衰（距離の2乗に反比例）を単純比較した教材用モデル。実際はアンテナ利得や大気の影響も加わります。
長所と短所
信号が強い
距離が1/20〜1/40 → 電力で数百〜千倍。屋内にも届きやすい。
妨害・偽装に強い
強い信号は潰しにくく、速い幾何変化と多数機で偽装を検知しやすい。
収束が速い
衛星が速く動き幾何がすぐ変わるので、高精度解に早く到達。
大きなドップラー
速度が速く周波数変化が大きい＝それ自体を測位の手がかりにできる。
たくさんの衛星が要る
1機が見える時間が短いので、全球カバーには数百機規模の群れが必要。
軌道の維持
低軌道は大気抵抗で高度が下がる。定期的な軌道維持・更新が必要。
まだ整備途上
専用のLEO-PNTは実証・構築の段階。GNSSほどの成熟度はこれから。
基準時刻はやはり必要
衛星の時計や軌道の管理は必須。GNSSや地上局と連携する設計が多い。
なぜ妨害・偽装に強いのか — 「強さ」だけではない
LEO-PNTの耐性は信号の強さだけで決まるのではなく、いくつかの理由が重なっています。
① 信号が強い
近いぶん桁違いに強く、ジャミングでかき消しにくい。
② 幾何が速く変わる・多数機
衛星が速く動きドップラーも大きい。つじつまの合った偽装を続けるのが難しく、多数の衛星で相互チェックできる。
③ 信号仕様が非公開・認証つき
多くのLEO-PNTは信号の仕様が公開されず、暗号による認証が施される。攻撃者は本物そっくりの偽信号を作れない。
④ GNSSと独立
物理も系統も別。GNSSと同時に破るのは極めて難しく、互いのバックアップになる。
特に③がGNSSとの大きな違いです。GNSSの民生信号は相互運用のため仕様書（ICD）が完全に公開されており、誰でも同じ形の信号を合成できます（だからスプーフィングが成立しやすい）。一方、多くのLEO-PNTは仕様が非公開で暗号認証されるため、偽装が困難です。ただし本質的な強さは「隠すこと」自体ではなく暗号による認証にあります（GNSS側もQZSSの信号認証などで対抗しています）。
おもな取り組み
Xona Space Systems（PULSAR）
測位専用のLEO衛星群を構築中。GPS互換の考え方でより強く・認証つきの信号を目指す。実証衛星を打ち上げ済み。
TrustPoint
米国のスタートアップ。商用の専用LEO-PNTを構築中。暗号化・認証つきの信号で耐妨害・耐偽装を狙う。
Iridium STL（Satelles）
既存のIridium 66機のLEO衛星から時刻・測位信号（STL）を放送。屋内浸透・耐妨害が強みで、時刻同期のバックアップに実用化。
CENTISPACE（中国）
中国の民間（未来導航）が進めるLEO測位補強コンステレーション。実証衛星を打ち上げ済み。
China SatNet（国網）
中国の国営による大規模LEOコンステレーション。主に通信だが、PNTも視野に入れた国家プロジェクト。
ESA LEO-PNT / 各国の構想
欧州（ESA）が軌道実証を計画。中国なども大規模LEO群でのPNT補強を構想。GNSSを補完する世界的な流れ。
JAXA / アークエッジ・スペース
日本でもLEO-PNTの研究・実証が動いている。JAXAが次世代測位技術の研究開発を進め、超小型衛星のスタートアップ アークエッジ・スペース が小型衛星コンステレーションによる測位への取り組みを表明。既存の QZSS（みちびき） と組み合わせた強靭なPNTを見据える。
KARI / KASA（韓国）
韓国の宇宙機関 KARI（航空宇宙研究院）と、2024年新設の KASA（宇宙庁）がLEO-PNTの研究・整備を推進。地域測位 KPS と併せた構想。
MEO(GNSS) と LEO のちがい
| 項目 | GNSS（MEO） | LEO-PNT |
|---|---|---|
| 高度 | 約 20,200 km | 約 350〜2,000 km |
| 地上での信号強度 | 非常に弱い（約−130dBm） | 数百〜千倍強い |
| 1機が見える時間 | 数時間 | 数分〜十数分 |
| 必要な衛星数 | 1系統 約24〜30機 | 数百機規模 |
| 妨害・偽装耐性 | 弱い | 強い |
| 成熟度 | 成熟（運用中） | 整備・実証段階 |
LEO-PNTはGNSSを置き換えるより補完・補強する位置づけで語られることが多い手段です。全体像は GNSSの代替（概要） を参照。